desember 9, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Tjue ganger raskere med fingeren enn med øynene åpne og lukke | For første gang avslører de fysikken bak gesten

En undersøkelse fra Georgia Institute of Technology i USA ga et overraskende resultat: Å blinke med fingrene er tjue ganger raskere enn å åpne og lukke øynene. Ifølge forskere, hvis et mellomnivå av friksjon brukes, er klikket i stand til å generere de høyeste rotasjonsakselerasjonene som finnes hos mennesker. I følge en studie publisert i Journal of the Royal Society Interface, Disse akselerasjonene er raskere enn hånden til en baseball pitcher.

Utgangspunktet for arbeidet er klikket Fingre Skurken Thanos i den siste filmen Avengers Fra Marvel. Med den gesten slippes ondskapens krefter løs. Den fingerskjærende gesten dukket først opp i gresk kunst 300 år før Kristus.

Raghav Acharya, Ph.D.-student Elio Sallita, Chad Pamla, førsteamanuensis ved School of Chemical and Biomolecular Engineering, og Mark Ildon, førsteamanuensis ved Harvey Mutt College, Claremont, California, utførte forskningen. Beslutninger kan brukes til å designe kunstige lemmer designet for å gjenspeile evnene til den menneskelige hånden.

“I de siste årene har jeg vært fascinert av hvordan fingrene våre kan amputeres,” bemerket Pamla.Det er virkelig et ekstraordinært fysisk puslespill til fingerspissene, og det er ikke fullt ut utforsket.”.

I tidligere arbeid har Pamla og Ildon utviklet et generelt rammeverk for å forklare raske bevegelser i organismer. Dette førte til analysen av bildet og karakteren til Thanos var inspirerende. I Marvel-filmen er Thanos fotografert med en metallhanske i hånden. Det var det som fanget forskernes oppmerksomhet, siden hudfriksjon er et avgjørende element.

De begynte å analysere fingeravtrykk. For å gjøre dette brukte de høyhastighets bildebehandling, automatisert bildebehandling og dynamiske kraftsensorer. For å simulere effekten av Thors smekk, ble fingrene dekket med forskjellige materialer, inkludert metallfingerbøl.. “Vi testet denne friksjonslåsen eksperimentelt, og dekket tommelen og langfingeren med forskjellige materialer, og skapte forskjellige friksjonskoeffisienter og variabel kompresjon,” sa de.

READ  Den fantastiske oppdagelsen av utholdenhet på Mars | "Noe ingen har sett før"

Den utrolige hastigheten på snappen og viktigheten av friksjon

I en vanlig snap ble maksimal rotasjonshastighet målt til 7800 grader per sekund og rotasjonsakselerasjonen til 1,6 millioner grader per sekund. Rotasjonshastigheten er langsommere enn hastigheten målt av rotasjonsbevegelsene som finnes hos mennesker, for eksempel baseballkasting.. Snapakselerasjonen var imidlertid den raskeste menneskelige vinkelakselerasjonen som noen gang er målt, og rotasjonsakselerasjonen til hånden til baseballkasteren ble nesten tredoblet i hastighet. “Vi fant at den maksimale vinkelakselerasjonen for fingerknipsing nådde 7 ms ved 1,6 × 106 s – 2,” sa de.

Det tar mer enn 150 millisekunder, tjue ganger raskere enn et øyeblink, og fingrene kan amputeres på bare syv millisekunder, sa Pamla. Det er også: I tilfeller der fingrene ble målt med metallfingre, ble det funnet en reduksjon i maksimal rotasjonshastighet, noe som bekreftet intuisjonen til de ansvarlige for studien.. Som forklart skjer dette fordi kontaktområdet mellom fingrene er redusert.

“Tommelen til en finger har blitt brukt i alle menneskelige kulturer i tusenvis av år som en form for kommunikasjon og musikk”sier de i en publisert tale. “Vår analyse avslører den viktige rollen til hudsmøring i å formidle dynamikken til snapping under drift En lås for å kontrollere de resulterende høye hastighetene og akselerasjonene.”De legger til.

“Vår matematiske modell avslører at friksjon spiller en dobbel rolle ved fingerbrudd. Hjelper med å spare energibelastning og energi og forhindrer energiproduksjon “, sier de andre steder, og “avslører hvordan arbeidet vårt kan brukes som et låsesystem for å justere friksjonen mellom overflater. Gir innsikt i den komplekse utformingen av friksjon i mange høyhastighets kraftuttak og robotstrukturer..

READ  Google Store gir en feilaktig fremstilling av ikke -publisert Nest -maskinvare