研究人员说，大象操纵其树干的饮食方式可能会导致更好的机器人，而大脑会扩张其鼻孔，以在树干中创造更多的空间，从而使它们存储起来
研究人员说，大象操纵其树干的食用和饮料的方式可能会导致更好的机器人。
根据他们的新研究，大象会扩张鼻孔，以在树干中创造更多的空间，使它们可以存储多达5.5升（1.45加仑）的水。
研究人员发现，他们还可以吸收三升（0.79加仑）的速度，比人打喷嚏（每秒150米/330 mph）快30倍。
研究人员希望更好地了解大象如何使用躯干移动和操纵空气，水，食物和其他物体的物理学。他们还想学习机械师是否可以激发使用空气运动来持有和移动事物的更高效的机器人的创建。
David Clode摄于Unsplash
章鱼使用水喷射的水来推动自己和弓箭鱼在地面上射出水以捕获昆虫，但大象是唯一能够在陆地和水下使用吸力的动物。
“一头大象每天吃约400磅的食物，但每天他们如何使用树干来捡起轻量级食物和水，几乎没有什么了解，”主要作家安德鲁·舒尔茨（Andrew Schulz）说。佐治亚理工学院。 “事实证明，他们的树干像手提箱一样，能够在必要时扩展。”
吮吸玉米饼片而不打破它们
舒尔茨和他的同事与亚特兰大动物园的兽医合作，在吃各种食物时研究大象。例如，对于大的鲁塔巴加立方体，动物抓住并收集了它们。它吸吮了较小的立方体，并发出了大声的吸尘声，就像一个人臭面条的声音一样，然后将蔬菜转移到嘴上。
为了了解更多有关吸力的信息，研究人员给大象提供了玉米饼芯片，并测量了施加力。有时，动物压在芯片上并呼吸，将碎屑悬挂在其树干的尖端而不打破它的情况下，类似于将一张纸吸入嘴里的人。其他时候，大象从远处施加了吸力，将芯片吸引到其树干的边缘。以可与日本300 mph的子弹列车相当的速度吸气。
舒尔茨的顾问兼佐治亚理工学院的机械工程学院教授戴维·胡（David Hu）说：“大象使用了瑞士军刀的躯干。” “它可以检测到气味并抓住东西。其他时候，它像叶吹响器一样将物体吹走，或像真空一样嗅探它们。”
通过看大象从水族馆吸入液体，该团队能够计时持续时间和衡量体积。在短短的1.5秒内，树干吮吸了3.7升（距1加仑），相当于20个厕所，同时冲洗。
软机器人和大象保护
研究人员使用超声波探针进行躯干墙测量，并查看树干的内部肌肉如何工作。通过收缩这些肌肉，动物可以扩张其鼻孔高达30％。这会降低墙壁的厚度，并将鼻腔膨胀64％膨胀。
舒尔茨说：“起初这没什么意义的：大象的鼻腔通道相对较小，吸入水比应有的水更多。” “直到我们看到超声图像并观看鼻孔扩展时，我们才意识到他们是如何做到的。空气使墙壁打开，动物可以储存的水比我们最初估计的要多得多。”
根据施加的压力，舒尔茨和团队建议以与日本300英里 /小时的子弹列车相当的速度吸入大象。Schulz说，这些独特的特征在软机器人和保护工作中都有应用。
Schulz说：“通过研究躯干运动背后的力学和物理学，我们可以应用物理机制（吸力和抓握）来寻找建造机器人的新方法。”
“与此同时，由于偷猎和栖息地的丧失，非洲大象现在被列为濒临灭绝。它的树干使其成为一个独特的研究物种。通过了解更多有关它们的信息，我们可以学习如何更好地保护野外大象。”
该论文出现在皇家学会界面杂志上。美国陆军研究实验室和美国陆军研究局294机械科学部，复杂的动态和系统计划，为这项工作提供了资金。本材料中表达的任何意见，发现和结论或建议都是作者的意见，不一定反映了赞助机构的观点。
资料来源：佐治亚理工学院
原始研究doi：10.1098/rsif.2021.0215
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