Палеобионика: 450-миллионолетний организм ожил в софтроботике

Исследователи из Университета Карнеги-Меллон в сотрудничестве с палеонтологами из Испании и Польши создали мягкого робота-реплику плевроциститида — морского организма, жившего около 450 млн лет назад и считающегося одним из первых иглокожих, способных к движению с помощью мускулистого стебля.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Science, представляет новую область — палеобионику. Её цель — использовать софтроботику (робототехнику с гибкой электроникой и мягкими материалами) для изучения биомеханических факторов эволюции на примере вымерших организмов.

"Мы создаём роботизированные аналоги, чтобы изучить, как менялась локомоция", — говорит ведущий автор Кармел Маджиди.

Поскольку современный животный мир — лишь малая часть всех существ в истории Земли, команда использовала данные окаменелостей для проектирования. Комбинация 3D-печатных элементов и полимеров имитировала гибкую структуру двигательного придатка.

Эксперименты показали, что плевроциститиды, вероятно, двигались по дну, используя мускулистый стебель для толчка. Наиболее эффективными были широкие размашистые движения, а увеличение длины стебля повышало скорость без дополнительных затрат энергии.

"Нам нужно выбирать важные черты организмов, достойные адаптации в роботах", — объясняют соавторы Ричард Десатник и Зак Паттерсон.

Успешное моделирование вымершего организма открывает путь для изучения других древних существ, например, первых организмов, вышедших из моря на сушу, — что сложно исследовать с помощью традиционной робототехники.

"Возможность узнать нечто новое о жизни — вот что нас по-настоящему вдохновляет", — отмечает соавтор Фил Ледюк.

В работе также участвовали Пшемыслав Горзелак (Институт палеобиологии, Польская академия наук) и Самуэль Самор (Геологический и горный институт Испании).