Hur man simmar genom sand

Sandskinnet, Plestiodon reynoldsi, är känt för sin förmåga att simma genom sand på upp till 10 centimeters djup. Det är konstigt för även om sand ibland fungerar som en vätska, fungerar den också som ett fast material som bär upp stora belastningar som människors fotfall. Så hur gör sandskinn det?

Idag avslöjar Takashi Shimada vid University of Tokyo i Japan och några kompisar hemligheten. De säger att sandskinnarnas simning utnyttjar sandens vätskeliknande natur OCH dess förmåga att agera som ett fast ämne. Och de har byggt en datormodell för att simulera hur detta fungerar.

Modellen består av två kulor nedgrävda i sand och sammanlänkade av en fjäder. Kulorna kan blåsas upp och tömmas för att ändra storlek. När de är små passerar de relativt lätt genom sanden. Men när en boll är stor, kärvar kornen mot att den blir fast.

Shimada och co visar att paret bollar kan röra sig genom sanden med en push-me-pull-you-rörelse. En uppblåst boll skapar ett ankare från vilket en tömd boll kan tränga igenom sanden. Så att växelvis blåsa upp och tömma bollarna samtidigt som du trycker och drar låter dem röra sig genom sanden. Teamet har skrivit flera videor av denna rörelse här.

Det visar sig att en sandskinns rörelse inte är olik denna. Den har förmågan att expandera sin bakdel och sedan trycka in sitt kilformade huvud i sanden framför sig och därigenom trycka igenom sanden.

(Äkta sandskinn har dock också en böljande rörelse som fortfarande är dåligt förstådd.)

Ändå har Shimada och co en cool simulering som också kan visa sig vara praktisk. De säger att tekniken kan leda till robotar som kan jaga efter landminor under ökengolvet. Men vi kommer att tro det när vi ser det.

Ref: arxiv.org/abs/0911.1265 : Simning i Granular Media

Dölj