蜘蛛死後，變成了抓娃娃機，抓起了一隻更大的死蜘蛛_風聞

一隻死蜘蛛慢慢下降，然後，突然它“復活”了——張開八條長腿，緊緊抓住另一隻死蜘蛛。

可以抓起，也能放下 | 參考資料[1]

這不是什麼萬聖節限定的死亡抓娃娃機，而是一種新型的機器人，不過取材原料比較特殊——是蜘蛛屍體****。

操控蜘蛛屍體的方法並不難，你只需把一根針頭刺進蜘蛛的身體，往它體內打入空氣，原本蜷縮起來的死蜘蛛就能向外伸展腿部。而當蜘蛛體內的壓力被釋放時，它的腿就會閉合，從而抓住目標物體。

先把針頭插進死蜘蛛體內 | Brandon Martin

這個死蜘蛛版本的抓娃娃機，出自美國萊斯大學機械工程系的研究團隊。團隊的負責人、機械工程系助理教授丹尼爾·普雷斯頓（Daniel Preston）表示，這是第一次把一隻完整的動物拿來做機器人。

今年九月，他們的這個研究還獲得了搞笑諾貝爾獎的機械工程獎。

 2023年搞笑諾貝爾獎 - 機械工程獎 | Ig Nobel Prize

死蜘蛛：為什麼是我？

“我們可以理解很多人看到蜘蛛時會感到不舒服，但從工程學的角度來看，蜘蛛的運動機制非常有趣，”萊斯大學機械工程博士生葉德菲（Te Faye Yap）説道。

她對死蜘蛛的研究始於2019年，那時候萊斯大學普雷斯頓創新實驗室剛成立不久。在實驗室裏收拾東西的時候，葉德菲注意到走廊邊上躺着一隻縮成一團的死蜘蛛。她和同事都很好奇，為什麼蜘蛛死掉的時候腿都是蜷縮起來呢？

蜘蛛死後，腿會蜷縮起來 | Rice University

於是，大家立刻在網上查閲資料，發現原來“蜘蛛不像人類那樣有肱二頭肌和肱三頭肌的對抗肌組合，” 葉德菲説道。“它們只有屈肌，可以讓腿向內捲曲，並通過液壓讓腿向外伸展。當它們死掉的時候，它們失去了主動給身體加壓的能力。這就是它們蜷縮起來的原因。”

“這太有趣了！我們希望能找到一種利用這種機制的方法，” 葉德菲説道。

如何“復活”死蜘蛛？

——給它打氣

瞭解完蜘蛛死亡蜷縮的原因，大家又有了一個新的疑問——能否使用壓縮空氣來重新控制死蜘蛛的腿？

就這樣，他們拿起了蜘蛛屍體。用到的實驗材料除了蜘蛛屍體，還有注射器和強力膠。研究人員先把針頭刺進蜘蛛的頭胸部，然後用一點點強力膠封住針頭周圍的縫隙。再連接好針筒，研究人員就能通過注射器對蜘蛛的液壓腔室進行加壓。

 把注射器的針頭插進蜘蛛的頭胸部，再滴一點膠水 | 參考資料[1]

往裏打點空氣加壓，死蜘蛛的腿就會被立即激活，向外張開。而一減壓，腿在屈肌的作用下自然地就收縮閉合了。

 通過針筒控制蜘蛛體內的液壓 | 參考資料[1]

蜘蛛等無脊椎動物體內有血淋巴，這和脊椎動物體內的血液類似。血淋巴就像一個液壓系統，在注入空氣時，血淋巴會被加壓，進而導致蜘蛛腿部關節上的壓力也隨之增加。研究人員還發現，蜘蛛在死後1小時、甚至是死了7天后，它體內的血淋巴化學組成都不會有顯著變化。

實驗中，為了觀察蜘蛛腿的耐受力，**有一隻死蜘蛛開腿關腿了近1000次，相當皮實。**到後面，它的腿部關節才開始出現一些磨損。“我們認為這與關節脱水有關，可以通過塗抹聚合物塗層來解決這個問題。” 普雷斯頓説道。

實驗發現，沒有任何塗層的蜘蛛屍體只能當兩天的抓娃娃機，而塗有蜂蠟的蜘蛛屍體則能有效防止脱水，“壽命”更長。研究人員表示，之後將對不同的塗層材料做進一步的研究。

蜘蛛腿部關節細節 | 參考資料[1]

死掉的蜘蛛雖然可以不停地張腿、閉腿，但它並沒有真的被複活，也沒有變成殭屍。普雷斯頓表示：“我們確信它是無生命的。”

抓起比自己還重的大蜘蛛

在實驗中，死蜘蛛能夠抓取幾種不同的物體，例如能移除麪包板上的跳線以斷開LED，能拿起一塊染成紅色的聚氨酯泡沫，甚至****能抓起另一隻體重是它1.3倍的大蜘蛛。

抓走麪包板上的跳線 | 參考資料[1]

於是，研究人員又想到，不同大小的蜘蛛是不是有不同的抓握力？

通過研究不同體型的蜘蛛，他們發現，小蜘蛛（10毫克的跳蛛）可以施加其體重兩倍的抓握力，而更大的蜘蛛（例如大約200克重的歌利亞食鳥蛛）則只能抓住其體重10%的東西——不過，算起來也有20克呢！

分析不同大小的蜘蛛的抓握力 | 參考資料[1]

更環保，更方便

研究人員給這個具有開創性的研究領域取名為Necrobotics，其中Necro表示屍體或死亡，而robotics是機器人、機器人學的意思。

這一領域的研究可以為非常小的物體制造可生物降解的夾具。和其他機器人部件相比，它們更加環保，不會產生電子垃圾。

 由蜘蛛屍體做成的夾具 | Preston Innovation Lab 

軟體機器人技術，是普雷斯頓實驗室的研究重點。傳統的剛機器人的設計和製造，通常需要複雜而繁瑣的過程，而軟體機器人能省去其中一些複雜的製造要求。死蜘蛛機器抓手就更方便了。“我們不需要從頭開始製造這種氣動驅動的抓手，只需要利用自然，” 普雷斯頓説道。

除了環保，蜘蛛的數量也很多，因此對研究人員來説取材很方便。不幸的是，研究人員表示他們目前還無法保證在實驗過程中沒有蜘蛛受到傷害。研究中用到的蜘蛛屍體是通過安樂死（把它們放在大概-4°C環境中冷凍5~7天）獲得的。已有的研究文獻並沒有如何遵循道德和人道主義來採購、安樂死蜘蛛的明確指導。

去年七月，該研究發表於《先進科學》(Advanced Science) | 參考資料[1]

在過去一年裏，經過更進一步的研究，研究人員控制蜘蛛屍體的能力變得更精確了——可以只驅動它身上的某一條腿，而不是全部的八條腿。

撰文 | Cloud

審校 | Ziv

參考資料：

[1] Yap, T. F., Liu, Z., Rajappan, A., Shimokusu, T. J., & Preston, D. J. (2022). Necrobotics: Biotic Materials as Ready-to-Use Actuators. Adv. Sci., 9(29), 2201174. doi: 10.1002/advs.202201174

[2] University, R. (2022, July 25). Lab manipulates deceased spiders’ legs with a puff of air to serve as grabbers. Youtube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=1JOS6hMHIUM

[3] Rice engineers get a grip with ‘necrobotic’ spiders. (2023, October 25). Retrieved from https://news.rice.edu/news/2022/rice-engineers-get-grip-necrobotic-spiders

[4] Preston, four others win Ig Nobel Prize for ‘necrobotic’ spider study. (2023, October 25). Retrieved from https://news.rice.edu/news/2023/preston-four-others-win-ig-nobel-prize-necrobotic-spider-study

[5] Regina G. Barber, A. O. (2023). Why scientists are reanimating spider corpses for research. NPR. Retrieved from https://www.npr.org/2023/10/18/1198908301/necrobotics-reanimating-spiders-ig-nobel-prize

[6] Osborne, M. (2022). Scientists Use Dead Spiders as Claw Machines. Smithsonian Magazine. Retrieved from https://www.smithsonianmag.com/smart-news/scientists-use-dead-spiders-to-grip-objects-180980498

[7] Regina G. Barber, A. O. (2023). Why scientists are reanimating spider corpses for research. NPR. Retrieved from https://www.npr.org/2023/10/18/1198908301/necrobotics-reanimating-spiders-ig-nobel-prize