https://frosthead.com

La fel ca pielea de caracatiță, acest material nou trece de la 2D la 3D în secunde

Octopi are niște abilități destul de impresionante. Ei folosesc instrumente. Ele evadează scăpări îndrăznețe. Ei joacă jocuri. Ei folosesc încercarea și eroarea. Dar poate cea mai tare (și cu siguranță cea mai vrednică YouTube) abilitatea lor este capacitatea lor de a se camufla. Ele își pot schimba nu numai culoarea, ci și textura, folosind proiecții numite papile pe pielea lor pentru a crea denivelări și creste pentru a se îmbina cu roci, coral, pescăruș, nisip și aproape orice altceva este în apropiere.

Continut Asemanator

  • Noi metale Super Wood Beats în Feats of Forță

O abilitate utilă de a avea, nu? Acum, este posibil ca noi, oamenii, să fim din ce în ce mai aproape de a valorifica această abilitate de stăpânire a deghizării. Cercetătorii de la Universitatea Cornell, Universitatea din Pennsylvania și Laboratorul biologic marin de la Woods Hole au creat un material 2D care se poate transforma într-o structură 3D cu textură complexă atunci când este umflat, deschizând calea pentru o serie de utilizări potențiale.

Materialul este cauciuc siliconic încorporat cu plasă de fibră. Plasa este stratificată în inele, acționând în mod similar cu mușchii caracatiței, trăgând pielea de cauciuc în diverse forme. În cadrul testării, cercetătorii au configurat ochiurile într-un mod în care, la umflare, materialul a luat aspectul unei serii de pietre rotunde. De asemenea, au proiectat o plasă pentru a arăta ca un tip de plantă suculentă.

James Pikul, profesor de inginerie mecanică la Universitatea din Pennsylvania, care a ajutat la conducerea cercetării, s-a inspirat din cefalopode precum calmarul și caracatița, în timp ce lucra la construirea roboților cu textura moale mai bună.

„Aceste creaturi sunt incredibil de fascinante pentru că sunt în întregime moi”, spune el. „Pot alerga pe fundul mării, pot înota, dar nu au un sistem scheletic. Sunt obiectivele perfecte pentru cineva care creează un robot soft. ”

Una dintre provocările de a lucra cu materiale moi precum cauciucul în robotică este că acestea pot fi greu de controlat, deoarece acestea se întind în mai multe moduri. Pikul și-a dat seama că imitarea structurii musculare a unui cefalopod prin adăugarea de inele de țesătură relativ nelegate la un material moale a fost o modalitate de a obține mai mult control asupra formei.

Pikul și echipa sa au decis să-și testeze materialul făcându-l să pară stânci, deoarece „rocile sunt de fapt destul de dificile să se camufleze”, spune Pikul.

O persoană care stă în fața unui buchet de bolovani într-un costum de culoare bolovan arată doar ca o rocă în formă de om, mai ales atunci când soarele strălucește și aruncă o umbră în formă de om. Dar adăugând textură, ați schimbat ecuația.

Planta suculentă a fost aleasă ca subiect de test datorită frunzelor sale bulboase. În prezent, materialele prototip nu au genul de întindere care să se transforme în structuri foarte subțiri precum frunzele de stejar sau hârtia. Dar frunzele rotunde ale plantelor suculente erau la îndemână. Pikul și echipa sa speră să dezvolte în cele din urmă structuri care pot fi trase foarte subțiri.

Cercetarea, care a fost sponsorizată de Biroul de Cercetare al Armatei, apare săptămâna aceasta în revista Science .

„Rezultatele sunt impresionante”, scrie Cecilia Laschi, profesor de robotică la Școala de Studii Avansate din Sant'Anna din Pisa, Italia, comentând lucrările lui Pikul în Știință .

Deși texturile create în materialele prototipului sunt destul de simple, spune Laschi, acestea reprezintă un prim pas important spre multiple potențiale utilizări militare, științifice și arhitecturale. Aceștia ar putea ajuta oamenii de știință să studieze animalele în sălbăticie, permițând roboților aparatului foto să se îmbine cu succes cu împrejurimile. Clădirile 3D gonflabile confecționate din materiale ar putea schimba forma în funcție de necesitate, transformându-și suprafețele de la neted la pietricel pentru a adăuga umbră în perioadele însorite sau a muta pentru a schimba panourile solare în poziții mai bune pe măsură ce soarele se deplasează pe cer.

Inspirat de mișcarea Hărții Marauderului din Harry Potter, Pikul își imaginează un tablou de bord pentru mașini neted care, la atingerea unui buton, se transformă într-o hartă topografică a împrejurimilor sale. Sau un joystick care iese dintr-o suprafață plană și dispare atunci când nu mai ai nevoie.

Pikul intenționează, de asemenea, să lucreze la materiale de dezvoltare care se pot transforma în mai multe forme. În acest sens, caracatița este cu mult înaintea oamenilor. După cum remarcă Laschi, încă nu înțelegem cum cefalopodele detectează culoarea și textura din împrejurimile lor. În cazul în care cercetările suplimentare ar sparge acest mister, acesta ar putea duce la dezvoltarea de roboți auto-camuflați automat.

Alți cercetători care lucrează pe roboți moi au luat inspirație din caracatițe și alte cefalopode. Anul trecut, cercetătorii de la Harvard au debutat un „octobot” autonom tipărit 3D care se propulsează prin reacție chimică. La începutul acestui an, o companie germană de robotică a ieșit cu un tentacul de caracatiță robot din silicon moale, care poate ridica și pune obiecte. Laschi a ajutat la lansarea unui proiect multinațional de creare de roboți de caracatiță, cu scopul de a înțelege și valorifica abilitățile creaturii de a se camufla, manipula obiecte, muta și simți mediile lor.

Dar ar putea păcăli o caracatiță adevărată?

La fel ca pielea de caracatiță, acest material nou trece de la 2D la 3D în secunde