Khác với nhiều loại động vật với chiếc đuôi hình trụ có tiết diện tròn, dường như chỉ có duy nhất loài cá ngựa là sở hữu chiếc đuôi tiết diện vuông vức. Chiếc đuôi này không chỉ cung cấp cho chúng một bộ giáp vững chãi, mà còn giúp chúng có thể giữ chặt những vật khác, bám chắc trí vào các loại thủy sinh, những nhánh san hô hoặc những con mồi tìm được.
Cá ngựa - loài sinh vật với chiếc đuôi vuông vức độc đáo
Bị hấp dẫn bởi đặc điểm thú vị này, các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Oregon và Đại học Clemson, Hoa Kỳ đã tiến hành các nghiên cứu từ năm 2013 và trong báo cáo vừa công bố trên tạp chí Science, họ đã có được cái nhìn sâu sắc về chiếc đuôi hình vuông, mở ra tiềm năng áp dụng vào kỹ thuật cơ khí và công nghệ robot vừa có sức mạnh lẫn sự linh hoạt cho các nhiệm vụ đặc biệt.
Phó giáo sư Ross Hatton tại Đại học bang Oregon, người dẫn đầu nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi phát hiện rằng kiến trúc vuông cung cấp cho cá ngựa một chiếc đuôi vừa khéo léo, vừa đủ mạnh mẽ để có thể biến dạng, xoắn lại và giãn ra theo ý muốn một cách dễ dàng. Đây là một đặc điểm rất hữu dụng có thể áp dụng cho công nghệ robot vốn cần phải có sức mạnh, lại phải sử dụng năng lượng hiệu quả, có thể uốn cong và xoắn lại trong các không gian chật hẹp."
Cấu tạo chiếc đuôi này có thể truyền cảm hứng cho những cánh tay robot trong phẫu thuật nội soi vốn rất cần sự ổn định, lực đủ mạnh và đặc biệt là có thể di chuyển linh hoạt bên trong các cơ quan, xương của cơ thể người. Hơn nữa, ngoài ứng dụng trong công nghiệp và y học, dạng robot này còn có thể hỗ trợ công tác tìm kiếm cứu nạn được hiệu quả hơn.
Mô hình 3D khung xương của loài cá ngựa và mô hình in 3D mô phỏng
Trong quá trình nghiên cứu, thay vì sử dụng đuôi thật của những con cá ngựa, các nhà nghiên cứu đã sử dụng máy in 3D để tạo ra 2 dạng cấu trúc hình trụ và hình vuông nhằm so sánh sức mạnh và độ linh hoạt của chúng. Cuối cùng, họ phát hiện rằng cấu tạo đuôi với nhiều hình vuông ở cá ngựa có cấu trúc và hoạt động khá độc đáo: các khối vuông có thể trượt lên nhau nhằm tạo ra áp lực đủ mạnh nhưng không ảnh hưởng tới cột sống và sau khi hoàn thành nhiệm vụ, chúng lại trượt trở lại vị trí bình thường.
Chính nhờ cấu trúc và cơ chế hoạt động như vậy đã tạo nên nhiều điểm tiếp xúc, tăng cường lực tác dụng lên các vật thể khi cá ngựa muốn giữ chặt một thứ gì đó. Giáo sư Michael Porter tại Đại học Clemson, đồng tác giả với nghiên cứu cho biết: "Đây là một sự kết hợp tính chất tuyệt vời, có thể tạo nên những con robot vừa cứng và mềm." Bên dưới đây là đoạn video mô tả đặc điểm, đặc điểm của đuôi cá ngựa và những ứng dụng mà nó sẽ truyền cảm hứng chế tạo trong tương lai.
