Een enorme schaduw glijdt onder het oppervlak van de warme, open zee. Het heeft een donkere huid, met enorme, vleugelachtige vinnen die in brede bogen op en neer bewegen, en het vooruitduwen met de gratie van een vogel in de vlucht. Dit is de manta-rug, een van de meest betoverende reuzen van de natuur en de inspiratie voor ROKR's nieuwste mechanische meesterwerk.
De gigantische acrobaat van de oceaan
De mantarog (Mobula birostris) is een zachte filtervoeder die kan groeien tot een indrukwekkende 23 voet breed en meer dan een ton kan wegen. Het leeft in de warme tropische en subtropische wateren over de hele wereld, zoals voor de Pacifische kust van Mexico, Indonesië en het Caribisch gebied. Het “vliegt” door de zee door sterke spieren van de borstvin te buigen die langs zijn lengte golven om zijn lichaam tegen het water voort te stuwen. Deze zwemtechniek bespaart energie, waardoor het grote afstanden met gemak kan afleggen terwijl het met precisie door oceaanstromingen manoeuvreert.
Ze kunnen worden bejaagd door grote witte haaien, maar manta's kunnen hun zachte beweging omzetten in krachtige slagen die hen in staat stellen om boven het wateroppervlak te zweven of scherp in diepere wateren te duiken met opmerkelijke behendigheid. Het is deze balans van efficiëntie, behendigheid en elegantie die wetenschappers en ontwerpers proberen na te volgen, wat biomimetische innovaties in marinetechnologie inspireert.
Het genie van biomimicry
Door miljoenen jaren van evolutie heeft de natuur oplossingen gecreëerd voor verschillende soorten die efficiënter, duurzamer en beter aanpasbaar zijn aan hun omgeving. Deze natuurlijke ontwerpen stimuleren de wetenschap om over meerdere disciplines heen te denken, waaronder technologie, engineering en wiskunde, om technologieën te creëren die minder middelen gebruiken, de milieueffecten minimaliseren en beter presteren onder reële omstandigheden.
Het toepassen van dit ontwerpconcept staat bekend als biomimicry.
Biomimetica is de toepassing van biomimicry in technologie. In het geval van de manta ray worden technologieën zoals onderwatervoertuigen, voortstuwingssystemen en bio-geïnspireerde robots ontwikkeld met de manoeuvreertechnieken van de manta ray als inspiratie.
Een voorbeeld is de Onderzoekers van de North Carolina State University die een zachte robotzwemmer hebben gemaaktDeze robot heeft vinbewegingen gebaseerd op manta's die een record snelheid van 6,8 lichaamslengtes per seconde hebben bereikt door de manier te kopiëren waarop manta's hun vinnen flappert om verticale en laterale beweging onder water te bereiken.
Een ander voorbeeld isHet 'Manta Ray'-project van DARPA, een langdurig onbemand onderwatervoertuig dat autonoom, energie-efficiënt, stealthy is en in staat is om zware ladingen over zeer lange afstanden te vervoeren. Het kan ook in winterslaap gaan op de zeebodem wanneer het niet in gebruik is.
Dit zijn slechts twee machines die inspiratie hebben gehaald uit de zwem efficiëntie van de manta ray. Voeg nu de ROKR Manta Ray toe, een biomimetisch model en desktop replica van het fascinerende ontwerp van de manta. Het is weer een bewijs van hoe de techniek van de natuur menselijke creativiteit en STEAM-leren kan inspireren.
De mechanische ROKR Manta Ray
DeDekenrogmaakt deel uit van de ROKR Mechanical Species-serie, een lijn van bewegende metalen wezens met biomimetische ontwerpen.
De Manta Ray heeft 108 onderdelen en beschikt over een dual-link transmissiesysteem om de realistische 40° flapbeweging van de borstvinnen aan te drijven. Beweging in de tijd is een apart mechanisme dat een lage frequentie, 33° zwaai in de staart creëert. Deze creëren een gesynchroniseerd evenwicht van gratie en stabiliteit, waardoor het natuurlijke onderwaterritme van de manta ray wordt nagebootst.
De structuur is gemonteerd op een slanke standaard met een brede basis en de aan/uit-knop, waar het lijkt te “vliegen” moeiteloos boven uw bureau.
De ROKR Manta Ray heeft twee snelheden:de trage Cruise-modus en de vlotte Burst-modus.
De Cruise-modus activeert de vinnen in soepele, ritmische bogen terwijl de blauwe en amberkleurige lichten zachtjes pulseren in de pas met de beweging. Een andere druk op de knop activeert de Burst Mode waarbij de vinnen kloppen en de lichten urgent knipperen. Deze hoge snelheid flap simuleert een plotselinge ontsnapping aan een roofdier.
Een STEAM-ervaring
Het bouwen en observeren van de ROKR Manta Ray biedt STEAM-leerlingen levenslange vaardigheden die hen helpen slagen in hun carrière. Het bouwproces versterkt de ruimtelijke redeneervaardigheden en sequentievaardigheden terwijl 108 precisie-gesneden metalen stukken op hun plaats worden gemonteerd. Deze vaardigheden zijn direct overdraagbaar naar vakgebieden zoals engineering, ontwerp en architectuur.
Het observeren van de levensechte biomimetische bewegingen van de manta helpt leerlingen te begrijpen hoe biologie technologie inspireert, en verbindt natuurlijke aanpassingen met moderne innovaties zoals robotica en onderwatervoertuigen. Dit doe-het-zelfproject moedigt ook geduld, kritisch denken en probleemoplossend vermogen aan, wat essentiële eigenschappen zijn in zowel academische als professionele omgevingen. Het belangrijkste is dat het kwaliteiten zoals nieuwsgierigheid en creativiteit voedt, en de weg effent voor toekomstige wetenschappers, ingenieurs en innovators.
Een interactieve leerervaring
Door te werken aan de ROKR Manta Ray worden leerlingen nieuwsgieriger naar hoe de natuurlijke wereld werkt en hoe die lessen kunnen worden toegepast op de technologie van vandaag. Het is een echte STEAM-les op elke hoek, waarbij gebruikers worden uitgedaagd om kritisch na te denken, problemen op te lossen en de verbinding tussen wetenschap en ontwerp te waarderen.
Bekijk de elegante “vleugelige zwerver” en laat de principes van STEAM tot leven komen op uw bureau met de ROKR Manta Ray. Maak theorieën en concepten tastbaar en pas toe wat u heeft geleerd om te creëren, ontwerpen en plezier te hebben.
Blijf nieuwsgierig metROKR!