https://frosthead.com

Seperti Kulit Octopus, Bahan Baru ini Berlari dari 2D ke 3D dalam sekejap

Octopi mempunyai beberapa kemahiran yang hebat. Mereka menggunakan alat. Mereka menetas melarikan diri yang berani. Mereka bermain permainan. Mereka menggunakan percubaan dan kesilapan. Tetapi mungkin kemahiran yang paling keren (dan tentu saja kebanyakan YouTube) adalah keupayaan mereka untuk menyamarkan diri mereka sendiri. Mereka boleh mengubah bukan sahaja warna mereka, tetapi juga tekstur mereka, menggunakan unjuran yang dipanggil papillae pada kulit mereka untuk membuat lebam dan rabung untuk menggabungkan dengan batu, karang, rumput laut, pasir dan hampir apa sahaja yang berdekatan.

Kandungan Terkait

  • Logam Super Wood Beats yang baru dalam Feats of Strength

Kemahiran yang berguna untuk dimiliki, bukan? Sekarang, kita manusia semakin dekat untuk memanfaatkan keupayaan master-of-menyamar ini. Penyelidik di Cornell University, University of Pennsylvania dan Makmal Biologi Marin di Woods Hole telah mencipta bahan 2D yang boleh diubah menjadi struktur bertekstur 3D yang kompleks apabila dinaikkan, membuka jalan untuk beberapa kegunaan yang berpotensi.

Bahan getah silikon tertanam dengan mesh serat. Mesh berlapis dalam cincin, bertindak dengan cara yang sama dengan otot gurita, menarik kulit getah ke dalam pelbagai bentuk. Dalam ujian, para penyelidik mengkonfigurasi mesh dengan cara yang, apabila melambung, bahan mengambil rupa siri batu bulat. Mereka juga direka bentuk untuk kelihatan seperti sejenis tumbuhan berair.

James Pikul, seorang profesor kejuruteraan mekanikal di University of Pennsylvania yang membantu mengetuai penyelidikan, diilhamkan oleh cephalopods seperti cumi-cumi dan oktopi semasa bekerja membina robot bertekstur yang lebih lembut.

"Makhluk-makhluk ini sangat menarik kerana mereka sangat lembut, " katanya. "Mereka boleh berjalan di dasar laut, mereka boleh berenang, tetapi mereka tidak mempunyai sistem rangka. Mereka adalah matlamat reka bentuk yang sempurna untuk seseorang yang mencipta robot lembut. "

Salah satu cabaran bekerja dengan bahan-bahan lembut seperti getah dalam robotik adalah bahawa mereka boleh menjadi sukar untuk dikawal, kerana mereka meregangkan dalam pelbagai cara. Pikul menyedari bahawa meniru struktur otot cephalopod dengan menambah cincin kain yang relatif tidak serasi ke bahan lembut adalah cara untuk mendapatkan lebih banyak kawalan ke atas bentuknya.

Pikul dan pasukannya memutuskan untuk menguji bahan mereka dengan menjadikannya kelihatan seperti batu kerana "batu-batu itu sebenarnya agak mencabar untuk penyamaran, " kata Pikul.

Seseorang yang berdiri di hadapan sekelompok batu dalam sut batu berwarna kelihatan seperti batu berbentuk manusia, terutama ketika matahari bersinar dan membuang bayang berbentuk manusia. Tetapi dengan menambah tekstur, anda telah mengubah persamaan itu.

Tumbuhan berair dipilih sebagai subjek ujian kerana daunnya berbentuk bulat. Sekarang bahan prototaip tidak mempunyai jenis regangan untuk berubah menjadi struktur yang sangat nipis seperti daun oak atau kertas. Tetapi daun bulat tumbuh-tumbuhan yang renyah berada dalam jangkauan. Pikul dan pasukannya berharap untuk membangunkan struktur yang boleh ditarik sangat tipis.

Penyelidikan, yang ditaja oleh Pejabat Penyelidikan Tentera, muncul minggu ini dalam jurnal Sains .

"Hasilnya mengagumkan, " tulis Cecilia Laschi, profesor robotika di Sant'Anna School of Advanced Studies di Pisa, Itali, mengulas karya Pikul dalam Sains .

Walaupun tekstur yang dihasilkan dalam bahan prototaip agak mudah, Laschi berkata, ia mewakili langkah pertama yang penting ke arah pelbagai kegunaan ketenteraan, saintifik dan seni bina. Mereka boleh membantu para saintis mengkaji haiwan di alam liar dengan membenarkan robot kamera berjaya menyatukan dengan persekitaran mereka. Bangunan 3D kembung yang diperbuat daripada bahan boleh mengubah bentuk berdasarkan keperluan, mengubah permukaan mereka dari lancar ke pebbled untuk menambah teduh semasa tempoh yang cerah, atau bergerak untuk mengalihkan panel solar ke kedudukan yang lebih baik apabila matahari bergerak melintasi langit.

Diilhamkan oleh Peta Marauder yang bergerak di Harry Potter, Pikul membayangkan papan pemuka kereta halus yang, pada sentuhan butang, berubah menjadi peta topografi persekitarannya. Atau kayu bedik yang muncul dari permukaan rata dan hilang apabila anda tidak lagi memerlukannya.

Pikul juga merancang untuk membangunkan bahan-bahan yang boleh berubah menjadi lebih daripada satu bentuk. Sehubungan itu, sotong masih baik di hadapan manusia. Sebagai nota Laschi, kami masih tidak faham bagaimana cephalopods mengesan warna dan tekstur persekitaran mereka. Sekiranya penyelidikan lanjut adalah untuk memecahkan misteri ini, ia boleh membawa kepada pembangunan robot yang menyamar diri secara automatik.

Penyelidik lain yang bekerja di robot lembut telah mengambil inspirasi daripada oktopi dan cephalopod lain. Tahun lepas, penyelidik Harvard memulakan debutnya "oktobot" autonomi bercetak 3D yang melancarkan dirinya dengan tindak balas kimia. Pada awal tahun ini, sebuah syarikat robotik Jerman keluar dengan taktik gurita robot silikon lembut, yang boleh mengambil dan meletakkan objek. Laschi membantu melancarkan projek multinasional untuk mewujudkan robot sotong, dengan matlamat ke arah memahami dan memanfaatkan kemampuan makhluk untuk menyamar, memanipulasi objek, bergerak dan merasakan persekitaran mereka.

Tetapi bolehkah mereka menipu sotong sebenar?

Seperti Kulit Octopus, Bahan Baru ini Berlari dari 2D ke 3D dalam sekejap