Octopi má dosť pôsobivé schopnosti. Používajú nástroje. Vyliahli odvážne úniky. Hrajú hry. Používajú pokus-a-omyl. Ich najlepšou (a určite najviac hodnou) zručnosťou pre YouTube je možno ich schopnosť maskovať sa. Môžu meniť nielen svoju farbu, ale aj svoju textúru, pomocou projekcií nazývaných papily na svojich kožách, aby vytvorili hrbole a hrebene, ktoré sa prelínajú s kameňmi, koralovými, morskými riasami, pieskom a skoro všetko, čo je v okolí.
Súvisiaci obsah
- Nové kovy Super Wood Beats v silných výkonoch
Užitočná zručnosť, však? Teraz sa my ľudia môžeme priblížiť k využitiu tejto schopnosti maskovať. Vedci z Cornell University, Pennsylvánskej univerzity a morského biologického laboratória v Woods Hole vytvorili 2D materiál, ktorý sa po nafúknutí môže transformovať na zložitú textúru 3D štruktúry, čo pripravuje cestu pre množstvo potenciálnych použití.
Materiál je silikónová guma zaliata vláknitým pletivom. Sieťovina je navrstvená do prstencov, ktoré pôsobia podobným spôsobom ako svaly chobotnice, pričom gumovú kožu ťahajú do rôznych tvarov. Pri testovaní vedci nakonfigurovali sieť tak, že keď sa nafúkla, materiál nadobudol vzhľad radu okrúhlych kameňov. Navrhli tiež mriežku, aby vyzerala ako typ sukulentnej rastliny.
James Pikul, profesor strojárstva na Pensylvánskej univerzite, ktorý pomáhal viesť výskum, sa pri práci na budovaní lepších robotov s mäkkou textúrou inšpiroval hlavonožcami, ako sú chobotnice a chobotnice.
"Tieto bytosti sú neuveriteľne fascinujúce, pretože sú úplne mäkké, " hovorí. "Môžu bežať na morskom dne, môžu plávať, ale nemajú žiadny kostrový systém." Sú dokonalým cieľom dizajnu pre niekoho, kto vytvára mäkkého robota. “
Jednou z výziev pri práci s mäkkými materiálmi, ako je guma v robotike, je to, že je ťažké ich ovládať, pretože sa tiahnu niekoľkými spôsobmi. Pikul si uvedomil, že napodobňovanie svalovej štruktúry hlavonožcov pridaním relatívne nepružných textilných krúžkov na mäkký materiál bol spôsob, ako získať väčšiu kontrolu nad tvarom.
Pikul a jeho tím sa rozhodli vyskúšať svoj materiál tak, že bude vyzerať ako skala, pretože „kamene sú v skutočnosti dosť náročné, “ hovorí Pikul.
Osoba, ktorá stojí pred balvanom v obleku s bouldrovou farbou, vyzerá ako skála v tvare človeka, najmä keď slnko svieti a vrhá tieň v tvare človeka. Ale pridaním textúry ste zmenili rovnicu.
Sukulentná rastlina bola vybraná ako testovaný subjekt pre jej cibuľové listy. Prototypové materiály momentálne nemajú taký úsek, ktorý by sa mohol pretiahnuť do veľmi tenkých štruktúr, ako sú dubové listy alebo papier. Ale okrúhle listy sukulentných rastlín boli na dosah. Pikul a jeho tím dúfajú, že nakoniec vyvinú štruktúry, ktoré je možné ťahať veľmi tenké.
Výskum, ktorý sponzoroval Úrad pre výskum armády, sa tento týždeň objavuje v časopise Science .
„Výsledky sú pôsobivé, “ píše Cecilia Laschi, profesorka robotiky na Sant'Anna School of Advanced Studies v Pise v Taliansku, ktorá komentovala Pikulovu prácu vo vede .
Aj keď textúry vytvorené v prototypových materiáloch sú pomerne jednoduché, hovorí Laschi, predstavujú dôležitý prvý krok k viacnásobnému potenciálnemu vojenskému, vedeckému a architektonickému použitiu. Mohli by pomôcť vedcom študovať zvieratá vo voľnej prírode tým, že umožnia robotom s kamerou úspešne sa spojiť so svojím okolím. Nafukovacie budovy 3D vyrobené z materiálov by mohli zmeniť tvar podľa potreby, premieňať svoje povrchy z hladkých na kamienkové, aby dodávali tieň počas slnečných období, alebo sa pohybujú a posúvajú solárne panely do lepších pozícií, keď sa slnko pohybuje po oblohe.
Pikul, inšpirovaný pohybujúcou sa Marauderovou mapou v Harrym Potterovi, si predstavuje plynulú palubnú dosku, ktorá sa po stlačení tlačidla zmení na topografickú mapu jeho okolia. Alebo pákový ovládač, ktorý vychádza z rovného povrchu a zmizne, keď ho už nepotrebujete.
Pikul plánuje tiež pracovať na vývoji materiálov, ktoré sa môžu transformovať na viac ako jeden tvar. V tomto ohľade je chobotnica stále pred ľuďmi. Ako poznamenáva Laschi, stále nechápeme, ako hlavonožce zisťujú farbu a štruktúru svojho okolia. Keby ďalší výskum mal túto záhadu prelomiť, mohlo by to viesť k vývoju automaticky sa maskujúcich robotov.
Iní vedci pracujúci na mäkkých robotoch sa inšpirovali chobotnicami a inými hlavonožcami. Minulý rok debutovali vedci z Harvardu v 3D tlačenom autonómnom „octobote“, ktorý sa poháňa chemickou reakciou. Začiatkom tohto roka vyšla nemecká robotická spoločnosť s chobotnicou z chobotnice z mäkkého silikónu, ktorá dokáže zachytávať a ukladať predmety. Laschi pomohol spustiť mnohonárodný projekt na výrobu robotov s chobotnicou, s cieľom porozumieť a využiť schopnosti bytosti maskovať, manipulovať s objektmi, pohybovať sa a vnímať ich prostredie.
Ale mohli oklamať skutočnú chobotnicu?
