Детально изучена механика полета мух

@WolfCF · Регистрация: 28.04.2009

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Ученые из Корнеллского университета США выяснили, как дрозофилам удается выполнять быстрые и резкие развороты в воздухе.

Модель разворота мухи, выполненная на основе реальных изображений насекомого (иллюстрация из журнала Physical Review Letters).
На одну секунду полета плодовой мушки приходится несколько сотен взмахов крыльев, которые перемещаются примерно так же, как весла гребца. В процессе движения крылья поворачиваются относительно продольной оси, занимая различные положения при смещении вперед и назад.

Для того чтобы рассмотреть фазы полета насекомого, авторы поместили некоторое число мушек в коробку, подсвеченную с трех сторон. В момент попадания дрозофилы в центр коробки включались три камеры, снимавшие силуэты насекомого на стенках со скоростью в 8 тысяч кадров в секунду. Разработанная учеными компьютерная программа реконструировала полет, преобразуя массив полученных «двумерных» данных.

Одновременно с включением камер на стенку коробки проецировалась вращающаяся фигура, при виде которой мухи делали резкий разворот. «Дрозофилы замечают ее и чувствуют что-то вроде головокружения, — комментирует один из авторов Аттила Бергу (Attila Bergou). — А это, как показывает практика, вполне надежный способ заставить их развернуться». Поворот на 120˚ насекомое выполняет всего за 80 мс — 18 взмахов крыльев.

Анализ данных показал, что в полете движения крыльев ничем не отличаются друг от друга, но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚, тогда как другое крыло всегда находится в одном положении. Больший угол наклона крыла создает большее сопротивление движению, и тело насекомого разворачивается.

При этом мухе необходимо контролировать всего один параметр. Соединения крыльев работают аналогично пружинам кручения, и крыло, поворачиваясь относительно продольной оси, отклоняется от (приблизительно вертикального) положения равновесия. Выполняя разворот, дрозофила смещает положения равновесия крыльев друг относительно друга на 10–15 градусов, за счет чего их движения и становятся асимметричными.

Модель разворота мухи, выполненная на основе реальных изображений насекомого (иллюстрация из журнала Physical Review Letters).

Вскоре авторы планируют провести аналогичные эксперименты с другими насекомыми — пчелами, стрекозами. «Мы хотим научиться конструировать миниатюрных и маневренных роботов, которые своей манерой передвижения будут напоминать насекомых, — говорит другой участник исследования Итай Коэн (Itai Cohen). — Сейчас мы находимся в самом начале пути».
Видео

Evg · 11.04.2010, 17:12

Сообщение от Wolf

но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚

Тоже что ли сделаться учёным, выяснить какую-нибудь ненужную вещь и заработать мегабакс денег...

Добавлено через 2 минуты

Не по теме:

А вот власти Китая и Непала поступили проще: они (дословно) договорились о том, чему равна высота Эвереста. Можно было пойти сложным путём: нанять учёных и заплатить им ярд баксов, чтобы они измерили высоту. Но договориться всегда проще

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Wolf

но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚

Кстати, это уже проходили

А теперь уже никто и не знает, что это такое — язва ли, сокровищница, адский соблазн, шкатулка Пандоры, черт, дьявол… Пользуются помаленьку. Двадцать лет пыхтят, миллиарды ухлопали, а организованного грабежа наладить так и не смогли. Каждый делает свой маленький бизнес, а ученые лбы с важным видом вещают: с одной стороны нельзя не признать, а с другой стороны нельзя не согласиться, поскольку объект такой-то, будучи облучен рентгеном под углом восемнадцать градусов, испускает квазитепловые электроны под углом двадцать два градуса…

Стругацкие, "Пикник на обочине"

@Ignat · 11.04.2010, 17:39

Если это наказывается наука...
Тогда:

Тоже что ли сделаться ученым, выяснить какую-нибудь ненужную вещь и заработать мегабакс денег...

Можно и так...

@taras atavin · 12.04.2010, 07:26

Они узнали новое. Узнали самостоятельно. Результаты опубликованы. Исследования можно повторить. При этом будет получен близкий результат. Отсюда: это - наука. А прикладная она, или нет - определяющего значения не имеет. Даже если щас это и бесполезно, может потом пригодится чтоб сделать механическое насекомое-истребитель для борьбы с живыми насекомыми-вредителями? Или механического опылителя? Или увеличенный аналог, который в каком нибудь применении заменит вертолёты? Или путём дальнейшего анализа результатов этих и других подобных исследований убедятся в тупиковости такой замены?

Evg · 12.04.2010, 10:22

taras atavin, вопрос ведь не столько в том, нужно это сейчас или нет, а в том, что государственное бабло тратится совсем не туда, где оно нужнее всего. Вот когда через 20 (50, 100, 1000) лет мы будем готовы к созданию наномухи для опыления растений, и когда ещё лет через 20 (50, 100) её создадим, вот тогда и нужно будет затевать эти эксперименты. К тому же тогда они окажутся на несколько порядков дешевле, чем сейчас

@odip · 12.04.2010, 11:16

2Evg: если все так будут думать как ты, то никто ничего делать не будет - ведь через 100 лет это можно будет сделать на порядок дешевле ;-)
И потом - может у них камеры такой не было - 8000 кадров/сек

@taras atavin · 12.04.2010, 11:36

Сообщение от Evg

наномухи

милли или микро, но не нано. Насекомые - это уровень милли. А куда направить государственные деньги - это уже другой вопрос. Я тоже считаю, что лучше потратить на прикладные исследования, но им почему-то дают деньги.

Evg · 12.04.2010, 13:35

Сообщение от odip

2Evg: если все так будут думать как ты, то никто ничего делать не будет - ведь через 100 лет это можно будет сделать на порядок дешевле ;-)
И потом - может у них камеры такой не было - 8000 кадров/сек

Вот если бы они изобрели способ, как победить коррупцию и применили его на практике, я был бы первым, кто пошёл и ползарплаты отдал бы им в честь этого.

Сообщение от taras atavin

милли или микро, но не нано. Насекомые - это уровень милли. А куда направить государственные деньги - это уже другой вопрос. Я тоже считаю, что лучше потратить на прикладные исследования, но им почему-то дают деньги.

Нет. На приставки "милли" и "микро" в наши дни денег не дадут. Дадут только если "нано". Если ты выпустишь "болт", то денег не дадут, но если это будет "наноболт", то тебе выделят кучу бабла

@Ignat · 12.04.2010, 13:40

Если ты выпустишь "болт", то денег не дадут, но если это будет "наноболт", то тебе выделят кучу бабла

@taras atavin · 12.04.2010, 13:49

Муха ведь летать должна, иметь крылья, их принцип действия не должен кардинально отличаться от настоящих, а для этого их размеры должны быть много больше длины свободного пробега частицы той серды, в которой эта муха летает, иначе это вообще не муха. Отсюда: для мухи микро - предел миниатюризации. Кроме того, смысла в этом нет и быть не может, а может - или скопировать в натуральную величину, или увеличить хотябы до уровня санти (в зависимости от задачи). А всё, что меньше, должно быть уже другим.

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от Evg

Нет. На приставки "милли" и "микро" в наши дни денег не дадут. Дадут только если "нано". Если ты выпустишь "болт", то денег не дадут, но если это будет "наноболт", то тебе выделят кучу бабла

Конструторам ускорителей не дадут и на гига, а на тера, пента, или, лучше всего, экса могут дать. Так что востребованные приставки определяются типом самого объекта.

Evg · 12.04.2010, 14:58

taras atavin, если вдруг ты ещё не понял, то в слове "наномуха" приставка "нано" не имеет отношения к линейным размерам. Это больше смахивает на цитату из квн:
- а что такое спа?
- это приставка, позволяющая сдирать с клиента на 300 долларов больше

Добавлено через 53 секунды

Сообщение от taras atavin

Так что востребованные приставки определяются типом самого объекта

Вотсребованность приставки определается тем, что сказал президент. На текущее время модными являются нанотехнологии и инновации. Все про них говорят, но никто толком не знает что это такое

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Обмен данными в микросервисной архитектуре ArchitectMsa 06.04.2025 Когда разработчики начинают погружаться в мир микросервисов, они часто сталкиваются с парадоксальным правилом: "два сервиса не должны делить один источник данных". Эта мантра звучит повсюду в. . .	PostgreSQL в Kubernetes: Автоматизация обслуживания с CNPG Mr. Docker 06.04.2025 Администраторы баз данных сталкиваются с целым рядом проблем при обслуживании PostgreSQL в Kubernetes: как обеспечить правильную репликацию данных, как настроить автоматическое переключение при. . .	Async/await в TypeScript run.dev 06.04.2025 Асинхронное программирование — это подход к разработке программного обеспечения, при котором операции выполняются независимо друг от друга. В отличие от синхронного выполнения, где каждая последующая. . .	Многопоточность в C#: Синхронизация потоков UnmanagedCoder 06.04.2025 Многопоточное программирование стало неотъемлемой частью разработки современных приложений на C#. С появлением многоядерных процессоров возможность выполнять несколько задач параллельно значительно. . .	TypeScript: Классы и конструкторы run.dev 06.04.2025 TypeScript, как статически типизированный язык, построенный на основе JavaScript, привнес в веб-разработку новый уровень надежности и структурированности кода. Одним из важнейших элементов этой. . .
Многопоточное программирование: Rust против C++ golander 06.04.2025 C++ существует уже несколько десятилетий и его поддержка параллелизма постепенно наращивалась со временем. Начиная с C++11, язык получил стандартную библиотеку для работы с потоками, а в последующих. . .	std::vector в C++: от основ к оптимизации производительности NullReferenced 05.04.2025 Для многих программистов знакомство с std::vector происходит на ранних этапах изучения языка, но между базовым пониманием и подлинным мастерством лежит огромная дистанция. Контейнер std::vector. . .	Реляционная модель и правила Кодда: фундамент современных баз данных Codd 05.04.2025 Конец 1960-х — начало 1970-х годов был периодом глубоких трансформаций в области хранения и обработки данных. На фоне растущих потребностей бизнеса и правительственных структур существовавшие на тот. . .	Асинхронные операции в Django с Celery py-thonny 05.04.2025 Разработчики Django часто сталкиваются с проблемой, когда пользователь нажимает кнопку отправки формы и. . . ждёт. Секунды растягиваются в минуты, терпение иссякает, а интерфейс приложения замирает. . . .	Использование кэшей CPU: Максимальная производительность в Go golander 05.04.2025 Разработчикам хорошо известно, что эффективность кода зависит не только от алгоритмов и структур данных, но и от того, насколько удачно программа взаимодействует с железом. Среди множества факторов,. . .

@WolfCF 3316 / 1378 / 110 Регистрация: 28.04.2009 Сообщений: 4,822

	Детально изучена механика полета мух 11.04.2010, 09:22. Показов 2763. Ответов 10 Метки нет (Все метки) Ученые из Корнеллского университета США выяснили, как дрозофилам удается выполнять быстрые и резкие развороты в воздухе. Модель разворота мухи, выполненная на основе реальных изображений насекомого (иллюстрация из журнала Physical Review Letters). На одну секунду полета плодовой мушки приходится несколько сотен взмахов крыльев, которые перемещаются примерно так же, как весла гребца. В процессе движения крылья поворачиваются относительно продольной оси, занимая различные положения при смещении вперед и назад. Для того чтобы рассмотреть фазы полета насекомого, авторы поместили некоторое число мушек в коробку, подсвеченную с трех сторон. В момент попадания дрозофилы в центр коробки включались три камеры, снимавшие силуэты насекомого на стенках со скоростью в 8 тысяч кадров в секунду. Разработанная учеными компьютерная программа реконструировала полет, преобразуя массив полученных «двумерных» данных. Одновременно с включением камер на стенку коробки проецировалась вращающаяся фигура, при виде которой мухи делали резкий разворот. «Дрозофилы замечают ее и чувствуют что-то вроде головокружения, — комментирует один из авторов Аттила Бергу (Attila Bergou). — А это, как показывает практика, вполне надежный способ заставить их развернуться». Поворот на 120˚ насекомое выполняет всего за 80 мс — 18 взмахов крыльев. Анализ данных показал, что в полете движения крыльев ничем не отличаются друг от друга, но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚, тогда как другое крыло всегда находится в одном положении. Больший угол наклона крыла создает большее сопротивление движению, и тело насекомого разворачивается. При этом мухе необходимо контролировать всего один параметр. Соединения крыльев работают аналогично пружинам кручения, и крыло, поворачиваясь относительно продольной оси, отклоняется от (приблизительно вертикального) положения равновесия. Выполняя разворот, дрозофила смещает положения равновесия крыльев друг относительно друга на 10–15 градусов, за счет чего их движения и становятся асимметричными. Модель разворота мухи, выполненная на основе реальных изображений насекомого (иллюстрация из журнала Physical Review Letters). Вскоре авторы планируют провести аналогичные эксперименты с другими насекомыми — пчелами, стрекозами. «Мы хотим научиться конструировать миниатюрных и маневренных роботов, которые своей манерой передвижения будут напоминать насекомых, — говорит другой участник исследования Итай Коэн (Itai Cohen). — Сейчас мы находимся в самом начале пути». Видео 0

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	11.04.2010, 17:12
	Сообщение от Wolf но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚ Тоже что ли сделаться учёным, выяснить какую-нибудь ненужную вещь и заработать мегабакс денег... Добавлено через 2 минуты Не по теме: А вот власти Китая и Непала поступили проще: они (дословно) договорились о том, чему равна высота Эвереста. Можно было пойти сложным путём: нанять учёных и заплатить им ярд баксов, чтобы они измерили высоту. Но договориться всегда проще Добавлено через 4 минуты Сообщение от Wolf но в процессе поворота одно из них при смещении вперед наклоняется под углом 49˚ к горизонтали, а при смещении назад — лишь под углом в 40˚ Кстати, это уже проходили А теперь уже никто и не знает, что это такое — язва ли, сокровищница, адский соблазн, шкатулка Пандоры, черт, дьявол… Пользуются помаленьку. Двадцать лет пыхтят, миллиарды ухлопали, а организованного грабежа наладить так и не смогли. Каждый делает свой маленький бизнес, а ученые лбы с важным видом вещают: с одной стороны нельзя не признать, а с другой стороны нельзя не согласиться, поскольку объект такой-то, будучи облучен рентгеном под углом восемнадцать градусов, испускает квазитепловые электроны под углом двадцать два градуса… Стругацкие, "Пикник на обочине" 0

@Ignat 1261 / 799 / 108 Регистрация: 16.09.2009 Сообщений: 2,010
	11.04.2010, 17:39
	Если это наказывается наука... Тогда: Тоже что ли сделаться ученым, выяснить какую-нибудь ненужную вещь и заработать мегабакс денег... Можно и так... 0

@taras atavin 4226 / 1796 / 211 Регистрация: 24.11.2009 Сообщений: 27,562
	12.04.2010, 07:26
	Они узнали новое. Узнали самостоятельно. Результаты опубликованы. Исследования можно повторить. При этом будет получен близкий результат. Отсюда: это - наука. А прикладная она, или нет - определяющего значения не имеет. Даже если щас это и бесполезно, может потом пригодится чтоб сделать механическое насекомое-истребитель для борьбы с живыми насекомыми-вредителями? Или механического опылителя? Или увеличенный аналог, который в каком нибудь применении заменит вертолёты? Или путём дальнейшего анализа результатов этих и других подобных исследований убедятся в тупиковости такой замены? 0

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	12.04.2010, 10:22
	taras atavin, вопрос ведь не столько в том, нужно это сейчас или нет, а в том, что государственное бабло тратится совсем не туда, где оно нужнее всего. Вот когда через 20 (50, 100, 1000) лет мы будем готовы к созданию наномухи для опыления растений, и когда ещё лет через 20 (50, 100) её создадим, вот тогда и нужно будет затевать эти эксперименты. К тому же тогда они окажутся на несколько порядков дешевле, чем сейчас 0

@odip 7176 / 3234 / 82 Регистрация: 17.06.2009 Сообщений: 14,164
	12.04.2010, 11:16
	2Evg: если все так будут думать как ты, то никто ничего делать не будет - ведь через 100 лет это можно будет сделать на порядок дешевле ;-) И потом - может у них камеры такой не было - 8000 кадров/сек 0

@taras atavin 4226 / 1796 / 211 Регистрация: 24.11.2009 Сообщений: 27,562
	12.04.2010, 11:36
	Сообщение от Evg наномухи милли или микро, но не нано. Насекомые - это уровень милли. А куда направить государственные деньги - это уже другой вопрос. Я тоже считаю, что лучше потратить на прикладные исследования, но им почему-то дают деньги. 0

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	12.04.2010, 13:35
	Сообщение от odip 2Evg: если все так будут думать как ты, то никто ничего делать не будет - ведь через 100 лет это можно будет сделать на порядок дешевле ;-) И потом - может у них камеры такой не было - 8000 кадров/сек Вот если бы они изобрели способ, как победить коррупцию и применили его на практике, я был бы первым, кто пошёл и ползарплаты отдал бы им в честь этого. Сообщение от taras atavin милли или микро, но не нано. Насекомые - это уровень милли. А куда направить государственные деньги - это уже другой вопрос. Я тоже считаю, что лучше потратить на прикладные исследования, но им почему-то дают деньги. Нет. На приставки "милли" и "микро" в наши дни денег не дадут. Дадут только если "нано". Если ты выпустишь "болт", то денег не дадут, но если это будет "наноболт", то тебе выделят кучу бабла 1

@Ignat 1261 / 799 / 108 Регистрация: 16.09.2009 Сообщений: 2,010
	12.04.2010, 13:40
	Если ты выпустишь "болт", то денег не дадут, но если это будет "наноболт", то тебе выделят кучу бабла 0

@taras atavin 4226 / 1796 / 211 Регистрация: 24.11.2009 Сообщений: 27,562
	12.04.2010, 13:49
	Муха ведь летать должна, иметь крылья, их принцип действия не должен кардинально отличаться от настоящих, а для этого их размеры должны быть много больше длины свободного пробега частицы той серды, в которой эта муха летает, иначе это вообще не муха. Отсюда: для мухи микро - предел миниатюризации. Кроме того, смысла в этом нет и быть не может, а может - или скопировать в натуральную величину, или увеличить хотябы до уровня санти (в зависимости от задачи). А всё, что меньше, должно быть уже другим. Добавлено через 3 минуты Сообщение от Evg Нет. На приставки "милли" и "микро" в наши дни денег не дадут. Дадут только если "нано". Если ты выпустишь "болт", то денег не дадут, но если это будет "наноболт", то тебе выделят кучу бабла Конструторам ускорителей не дадут и на гига, а на тера, пента, или, лучше всего, экса могут дать. Так что востребованные приставки определяются типом самого объекта. 0

Evg 21281 / 8305 / 637 Регистрация: 30.03.2009 Сообщений: 22,660 Записей в блоге: 30
	12.04.2010, 14:58
	taras atavin, если вдруг ты ещё не понял, то в слове "наномуха" приставка "нано" не имеет отношения к линейным размерам. Это больше смахивает на цитату из квн: - а что такое спа? - это приставка, позволяющая сдирать с клиента на 300 долларов больше Добавлено через 53 секунды Сообщение от taras atavin Так что востребованные приставки определяются типом самого объекта Вотсребованность приставки определается тем, что сказал президент. На текущее время модными являются нанотехнологии и инновации. Все про них говорят, но никто толком не знает что это такое 0