Profesor jurutera Francois Barthelat telah memeriksa mekanik yang membolehkan sirip menjadi fleksibel dan kaku pada masa yang sama, dengan otot di pangkal memberikan riak halus yang memberikan kekuatan yang besar pada persekitaran mereka.
"Anda mendapat kemampuan ganda ini di mana sirip dapat berubah, namun mereka masih agak kaku ketika mendorong air," katanya.
"Jika anda melihat sirip, anda akan melihat bahawa ia terbuat dari banyak sinar kaku," kata Barthelat. "Setiap sinar itu dapat dimanipulasi secara individu seperti jari anda, tetapi terdapat 20 atau 30 daripadanya di setiap sirip."
Sinar dibuat dari helai bersegmen mineral yang keras yang disebut hemitrich, bergabung dari tepi ke tepi dengan kolagen yang lebih lembut, "menjadikannya keseimbangan sempurna antara melenting dan kaku", menurut universiti.
Menarik satu hemitrich dan mendorong seterusnya menyebabkan sinar membengkok.
Pasukan ini menggunakan simulasi komputer dan struktur bercetak 3d untuk memahami biomekanik.
Sinar nyata disegmentasikan sepanjang panjangnya, dan berlaku bahawa ini penting kerana ia secara berkala mengubah kekakuan.
Sinar model dengan kekakuan berterusan sepanjang panjangnya (kanan) terbukti terlalu kaku untuk berfungsi dengan berkesan, sementara segmentasi (di atas kiri) peningkatan operasi.
"Sehingga baru-baru ini, fungsi segmen tersebut belum jelas," kata Barthelat. "Segmennya, pada dasarnya, membuat engsel kecil ini di sepanjang sinar."
"Apabila anda cuba memampatkan atau menarik lapisan bertulang itu, mereka mempunyai kekakuan yang sangat tinggi," sambungnya. "Ini sangat penting bagi sinar untuk menahan dan menghasilkan daya hidrodinamik yang mendorong air. Tetapi jika anda cuba membengkokkan lapisan tulang individu, ia sangat sesuai, dan bahagian itu sangat penting agar sinar mudah berubah dari otot pangkal. "
Di manakah pengetahuan ini boleh digunakan?
Sayap pesawat fleksibel, sebagai permulaan, kata Barthelat. "Pesawat terbang melakukan ini sekarang, sampai batas tertentu, ketika jatuh, tapi itu dengan cara yang kaku. Sayap yang terbuat dari bahan morfing, sebaliknya, dapat mengubah bentuknya secara lebih radikal dan secara berterusan, seperti burung. "
Projek ini hanya menggaru permukaannya, kata Barthelat: "Kami ingin memilih tempat yang ditinggalkan oleh para ahli biologi dan ahli zoologi, menggunakan latar belakang kami dalam mekanik bahan untuk meningkatkan pemahaman kita mengenai sifat-sifat menakjubkan dari alam semula jadi."
University of Colorado Boulder bekerjasama dengan Universiti Katolik Louvain, University of Sydney dan MIT.
'Segmentasi dalam sirip memungkinkan amplitud besar morfing digabungkan dengan kekakuan lenturan tinggi untuk bahan robot yang diilhamkan oleh ikan' menerangkan penyelidikan dalam Sains Robotik - pembayaran diperlukan untuk kertas penuh.