Om du någon gång snabbt tagit dig upp för en sanddyn, vet du hur jobbigt det är. Och det har länge varit ett mysterium hur den ökenlevande skallerormen, sidvindlaren, så lättsamt lyckas med samma sak. I en närmast flytande rörelse tar den sig upp för sanddynan från sidan, utan att fastna i ökensanden.
En amerikansk forskargrupp av biologer och robotforskare bestämde sig därför för att gå till botten med ormens unika förmåga.
Sandlådeexperiment
Genom att konstruera en höj- och sänkbar sanddyn, där skallerormens rörelser kunde studeras i detalj, kom forskarna fram till att ormen succesivt plattar ut sin kropp mot underlaget, ju brantare sanddynen blir.
Man har tidigare känt till att sidvindlaren inte glider fram utan snarare böljar så att den avlånga kroppen fungerar som ett hjul. Samtidigt som ormen ringlar med kroppen från sida till sida, böljar den alltså upp och ner med kroppen, i en så kallad ondulerande rörelse.
Forskarna upptäckte att skallerormen har kontakt med sanden i varannan ringelrörelse och i takt med att sanddynen blir brantare, så plattar ormen ut sig så att längden på kontaktytan blir större. På så vis får den bättre fäste, utan att fastna.
Robot härmar ormen
I ett likadant experiment användes också en tidigare utvecklad ormrobot som programmerades med ormens rörelsemönster. På så vis kan fysiken bakom rörelserna studeras mer kontrollerat.
Från början var tanken att i första hand lära sig mer om själva ormen med hjälp av ormroboten – men forskarna upptäckte att robotens förmåga att ta sig fram i sanden förbättrades avsevärt.
Problemet med de robotormar som finns idag, som till exempel används vid arkeologiska uträvningar i ökenområden, är de ofta fastnar när de ska ringla sig fram över sand. Framförallt om sanddynen lutar uppåt. Tack vare de här nya experimenten kommer robotormar framöver ha lättare att ta sig fram i sand.
Som mycket av amerikansk robotforskning så finansierades även det här projektet till stor del av den amerikanska armén – förmåga att ta sig fram över svåråtkomliga och sandiga områden i mellanöstern är säkerligen mycket eftertraktat av USA:s militär.
Vidare är framtida färder till den sandiga planeten Mars ett självklart användningsområde för framtidens ormrobotar.
Studien ”Sidewinding with minimal slip: Snake and robot ascent of sandy slopes” publiceras i tisdskriften Science.