Гамамелис виргинский (лат. Hamamelis virginiana) обладает совершенно уникальным умением – это растение способно выбрасывать семена со скоростью 9 м в секунду. Теперь учёные знают, как растение это делает, и полагают, что их открытия могут быть применены к человеческим технологиям.

Команда из Университета Дьюка в Северной Каролине, возглавляемая аспирантом биомеханики Джастином Хорхе и профессором Шейлой Патек, начала с записи видео трех видов гамамелиса, когда их плодовые коробочки выбрасывают семена. Учитывая тот факт, что семена достигают максимальной скорости всего за полмиллисекунды, видео пришлось снимать со скоростью 100 000 кадров в секунду.

Полученные сверхзамедленные кадры показали, что по мере высыхания плодовых коробочек они деформируются внутрь, как деформирующийся кусок дерева, зажимая боковые стороны заключенного семени сзади. Как только напряжение достигает определенного порога, семя вылетает.

«Это похоже на то, как вы можете выстрелить из арбузного семечка, сжимая его между пальцами», — сказал Хорхе.

Интересно, что, хотя самое тяжелое из семян весило в 10 раз больше, чем самое легкое, все они летели примерно с одинаковой скоростью. Это произошло из-за того, что у растений с более крупными семенами плодовые коробочки были пропорционально крупнее, что позволяло им производить и хранить больше упругой энергии.

«Когда мы думаем о пружинящих вещах, мы обычно думаем о резиновых лентах, спиральных пружинах или луках для стрельбы», — сказал Хорхе. «Но в биологии мы встречаем все эти странные, сложные формы. Возможно, у этих форм есть некоторые преимущества, которые можно использовать для улучшения конструкции синтетических пружин, например тех, которые используются в небольших прыгающих роботах».

Цветущие ветви гамамелиса виргинского. Фото: Oleg Charykov.

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Journal of the Royal Society Interface.

Источник: Duke University.

Пылевые вихри — обычное явление на Марсе, но Perseverance впервые запечатлел один из них с близкого расстояния. Марсоход НАСА записал видео прямо из пылевого вихря, а также первый звук явления на Красной планете.

Большой марсианский пылевой вихрь, захваченный камерой орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter в 2012 году. Фото: NASA/JPL-Caltech/UA.

Пылевые вихри похожи на мини-торнадо, возникающие, когда столб более теплого воздуха поднимается вверх и на короткое время поднимает пыль. Их довольно регулярно замечают на Марсе марсоходы и орбитальные аппараты, обычно как призрачные прохожие процессы на расстоянии.

Но 27 сентября 2021 года марсоходу Perseverance удалось сблизиться с одним из них. Большой пыльный вихрь приблизился, а затем прошел прямо над марсоходом, что позволило ему заснять событие крупным планом с помощью нескольких инструментов одновременно.

Левая навигационная камера Perseverance запечатлела приближающийся к марсоходу пылевой вихрь, а затем — вид из эпицентра вихря. Комплект погодных датчиков марсохода регистрировал скорость ветра, атмосферное давление, температуру и уровень пыли. И, наконец, микрофон SuperCam записал жуткое урчание ветра, когда пыльный вихрь пронесся мимо.

Используя все эти данные в сочетании, ученые НАСА смогли оценить, что этот конкретный пыльный вихрь имел размеры не менее 118 м в высоту и 25 м в ширину, а его скорость составляла около 19 км/ч.

Видео ниже показывает событие с точки зрения различных инструментов. Верхний поданный материал — это необработанное видео с навигационной камеры. Второе изображение было обработано, чтобы выделить изменяющуюся плотность пыли: синие пятна представляют самую низкую плотность, которая увеличивается до фиолетового и, наконец, до желтого при максимальной плотности.

Третий ряд внизу представляет собой диаграмму, показывающую явное падение атмосферного давления, зафиксированное комплектом датчиков погоды. А нижний ряд визуализирует звук, захваченный микрофоном.

Изучение пылевых вихрей под разными углами может помочь ученым лучше понять погодные условия на Марсе, что может предоставить полезную информацию для будущих миссий, в том числе для потенциальных посетителей.

Источник: NASA.

Эти малоизвестные машины считаются одними из величайших игрушек в песочнице в истории. Шагающие экскаваторы (или в народе пауки-экскаваторы) предлагают исключительно необычайный набор возможностей благодаря своим шарнирно-сочлененным, выдвижным опорам, стабилизаторам, наклонным колесам и ковшам.

Чтобы было ясно, шагающие экскаваторы не новы. Но и не так давно это было. Но мы не сталкивались с ними раньше, поэтому подумали, что и может быть вы тоже, и это прекрасный праздник гидравлических машин, смотреть на которые в действии завораживающе. Если вам не терпится, перейдите к видео, и вы поймете, что мы имеем в виду.

Шагающие экскаваторы-пауки: горные козлы в мире грязных работ. Фото: Menzi Muck.

Действительно, эти вещи в той или иной форме существуют с 1966 года, когда Йозеф Кайзер построил свой первый шагающий экскаватор на заводе своего друга Эрнста Менци. Эти двое недолго оставались друзьями; согласно официальной истории Кайзера, Мензи незаметно ухватился за эту идею вскоре после демонстрации первого прототипа и начал продавать его как Menzi Muck, а Кайзер начал производить их в своей собственной компании. Более 50 лет спустя компании Kaiser и Menzi продолжают разрабатывать и продавать эти замечательные машины.

Захватывающая форма. Фото: Menzi Muck.

Шагающие экскаваторы изначально были разработаны для работы на экстремальных уклонах и труднопроходимой местности Швейцарских Альп, где обычные колесные и гусеничные экскаваторы могли быть откровенно крайне опасны. Они начали с простой одноосной пары колес сзади и пары опорных стоек спереди, обходясь помощью гидравлического рычага и ковша, чтобы поднимать опоры и перетаскивать колеса.

К началу 1970-х годов они начали ставить колеса и стабилизирующие опоры на свои собственные гидравлические рычаги, что сделало их способными ровно стоять на широком диапазоне уклонов и придало им дополнительный рычаг, сцепление и устойчивость при подъеме и рыхлении. К концу 70-х годов стала доступной телескопическая гидравлика, а это означало, что эти ноги и крестовины могли вытягиваться еще дальше.

Высотные работы на крутых горных склонах — одна из областей, где экскаваторы-пауки проявляют себя с лучшей стороны. Фото: Menzi Muck.

Сегодняшние экскаваторы-пауки — великолепные звери в движении. Ноги разгибаются, втягиваются, поднимаются, опускаются и сочленяются в тазобедренных, коленных и голеностопных суставах. Колеса с гидростатическим приводом, стальные горные стабилизаторы с когтями или гусеницы с индивидуальным приводом на концах опор можно наклонять, кабина полностью вращается, а мощные стрелы экскаватора могут передавать больше силы, чем гусеничные экскаваторы, вдвое превышающие их вес. Они также могут взбираться по скользким, грязным склонам, о которых не мечтает ни один обычный экскаватор, и они могут преодолевать ямы и канавы, преодолевать препятствия и в основном работать с более широким диапазоном географических и топографических условий, чем любой другой экскаватор.

Этот необычный брачный танец является важной частью производственного процесса. Фото: Menzi Muck.

Однако они не очень популярны и даже не особенно известны, потому что для 99% работ обычные, более дешевые гусеничные или колесные экскаваторы прекрасно справляются с этой задачей. Их чудовищная гидравлика требует серьезного и регулярного обслуживания, что увеличивает эксплуатационные расходы. И, как вы можете себе представить, научиться управлять машиной с такими огромными и необычными возможностями — это абсолютно эпическая задача. Как колко с насмешкой заметил один австралийский владелец/оператор общаяясь с поставщиком промышленного оборудования Machines4U, по крайней мере, вам не нужно беспокоиться о том, что их украдут.

Ноги, стрела, колеса, стабилизаторы и кабина обеспечивают огромную свободу передвижения. Фото: Menzi Muck.

Но когда приходит время выполнять критически важные работы в экстремальных условиях, экскаваторы-пауки могут справиться с задачами, с которыми никто другой не справится. И если у вас есть шанс увидеть, как один из них хвастается собой для демонстрации на выставке, вас ждет механическое удовольствие, такое, что заставит вашего ребенка выйти на задний двор и поиграть с каской. Мы заполнили галерею подборкой абсолютно эпических фотографий, а в видео собрано несколько забавных клипов от Kaiser и Menzi. Наслаждайтесь!

Эти машины могут выполнять большинство работ. Фото: Menzi Muck.

Момент отдыха на вершине горы. Фото: Menzi Muck.

Операторам шагающих экскаваторов приходится работать в необычных местах. Фото: Menzi Muck.

Не волнуйтесь, он боится вас больше, чем вы его. Фото: Menzi Muck.

Что я могу сказать, я любитель горных фотографий. Фото: Menzi Muck.

Ноги могут вытягиваться, а также сочленяться. Фото: Menzi Muck.

Эти вещи охватывают овраги, как никто другой. Фото: Menzi Muck.

Там, где другие экскаваторы боятся ступить. Фото: Menzi Muck.

Не так много машин, которые могут справиться с этим склоном. Фото: Menzi Muck.

Сейчас он просто хвастается. Фото: Menzi Muck.

Источник: Kaiser, Menzi.