Інженери з Корнельського університету повідомили, що їм вдалося розробити еластичну поверхню, яка відтворює тривимірні структури “камуфляжу” справжніх восьминогів та каракатиць.
У випадку небезпеки восьминоги здатні змінювати не лише свій колір, але й структуру поверхні тіла. Унікальна навичка головоногих привернула увагу дослідників через те, що головоногі можуть вмить зливатися з мереживом сланей бурих водоростей чи гіллястими деревами коралів. Цілком можливо, що цей майже магічний трюк буде використаний для створення роботів з функцією довершеного камуфляжу.
Спостереження за тваринами чи військова розробка?
Пристосування головоногих молюсків підказало вченим шлях для створення синтетичної шкіри, яка може перетворюватися з плоскої форми у тривимірну.
“Замасковані роботи можуть ховатися від нападів живих істот і можуть ближче підійти до тварин для вивчення їх у своїх природних середовищах існування”,
– говорить Сесілія Лаши, професор в Інституті біоробототехніки в Пізі, Італія.
Живий восьминіг Octopus rubescens витягує шкірні присоски. Джерело: Grayson Hanlon
Звичайно, таке маскування може також використовуватися для військових програм, адже невидимий для техніки та людей робот має суттєві переваги в доступі до небезпечних зон.
Силікон імітує шкіру, а волоконна сітка – м’язи
Дослідники під керівництвом Джеймса Пікуля з Університету Пенсильванії та Роберта Шеперда з Корнельського університету нещодавно заклали підвалини цієї розробки. Спочатку вони показали, як восьминоги та каракатиці здатні збільшувати свій об’єм за допомогою скорочення м’язів за одну п’яту секунди.
У прототипі м’якого робота розробники використовують повітряні кишені під силіконовою шкірою. Ці порожнини роздуваються як повітряні кульки в різний час та в різних місцях, що допомагає не лише створювати рельєфну поверхню об’єкта, а й змушувати його пересуватися.
Прототип винаходу з силікону, який змінює свою поверхню за допомогою накачування повітрям. Джерело: Picul. et. al, 2017
У новому дослідженні технологія отримала подальший розвиток.
Вмонтувавши до силіконового матеріалу волоконні сітки, вчені змогли контролювати і формувати текстуру поверхні, так само, як і восьминіг.
Успіхи в імітації природних об’єктів
Поточний прототип вже демонстрував успішне повторення структури підводних каменів.
https://scienceukraine.com/wp-content/uploads/2017/10/aan5627s6.mp4
Вчені також змогли зімітувати форму та колір посухостійкої рослини Graptoveria amethorum.
https://scienceukraine.com/wp-content/uploads/2017/10/aan5627s7.mp4
Також цікавим виглядає експеримент з досконалим імітуванням рельєфної топографічної карти.
https://scienceukraine.com/wp-content/uploads/2017/10/aan5627s8.mp4
Доступні технології та матеріали
Попри те, що дослідження частково фінансує військово-промисловий комплекс, команда вчених виступає проти грифу “Цілком таємно” на своїх розробках.
“Ми не хочемо, щоб цю технологію могли використовувати лише обрані люди на планеті”,
– говорить Шепард.
Дослідники прагнуть, щоб ця розробка стала доступною для промисловості, наукової спільноти та навіть інженерів-любителів чи дослідників дикої природи. Тому для створення прототипа навмисно використовуються технології, які доступні не лише у лабораторіях Корнельського університету.
Ітай Коен, професор фізики, який також працював над проектом, відзначив ще один важливий практичний аспект винаходу. Прототип легко розміщується в багажнику автомобіля у розібраному стані. Під час активації моделі вона навіть має здатність сканувати середовище, щоб потім здійснити його реалістичну імітацію.
Дослідники знаходяться ще на самому початку шляху до створення нового типу м’яких роботів. Проте вже зараз їм є чим похвалитися в плані результатів. Суттєвою проблемою є те, що більшість сучасних матеріалів розробляється для функціонування жорстких машинних конструкцій. Але цілком можливо, що саме ця піонерна робота підштовхне вчених до створення нових еластичних роботизованих конструкцій.
Science (2017), doi: 10.1126/science.aan5627, Dan Robitzski, Scientific American, 16.10.2017, C. Laschi “Helping robots blend into the background“.
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.