Blykstant, aštuonkojai gali padaryti panašius į neapibrėžtus jūros dumblius ar koralus, pakeisdami odos spalvą ir tekstūrą, taip tapdami jos aplinkoje beveik nematomais. Ir ateityje robotai galbūt sugebės atsikratyti ir šio, regis, stebuklingo kamufliažo triuko.
Tyrėjai sukūrė sintetinę galvakojų galvijų odos formą, kuri iš lygaus, 2D paviršiaus gali virsti trimatiu, su iškilimais ir duobėmis, jie praneša šiandien (spalio 12 d.) Žurnale „Science“. Ši technologija vieną dieną galėtų būti naudojama minkštuose robotuose, kurie paprastai dengiami elastinga silikonine „oda“, - teigė tyrėjai.
„Užmaskuoti robotai gali paslėpti ir būti apsaugoti nuo gyvūnų išpuolių ir gali geriau kreiptis į gyvūnus, norėdami juos tyrinėti natūraliose buveinėse“, - Cecilia Laschi, Biorobotikos profesorė, Sant'Anna pažengusiųjų mokyklos BioRobotikos institute, Piza, Italija , parašė lydimajame straipsnyje dabartiniame „Science“ numeryje. "Žinoma, kamufliažas taip pat gali padėti karinėms reikmėms, kai sumažėjęs roboto matomumas suteikia jam pranašumų patekti į pavojingas zonas", - rašė Laschi, nedalyvavęs šiame tyrime.
Išbalusi oda
Tyrėjai, vadovaujami Džeimso Pikulo iš Pensilvanijos universiteto ir Roberto Shepherdo iš Kornelio universiteto, ėmėsi įkvėpimo iš 3D iškilimų ar papilių, kad aštuonkojai ir sepijos gali išpūsti, naudodamiesi raumenų vienetais penktadaliu sekundės.
Papiliarų papildas minkštame robote būtų oro kišenės arba „balionai“ po silikonine oda. Dažnai šios kišenės išpūstos skirtingu metu skirtingose vietose, kad būtų sukurtas robotas. Naujųjų tyrimų metu ši robotinė infliacija buvo padaryta dar vieną žingsnį toliau.
"Remdamiesi šiais dalykais, kuriuos jie gali padaryti, ir ko negali padaryti mūsų technologijos, kaip įveikti atotrūkį, kad turėtume technologinius sprendimus dėl jų nuostabių galimybių?" buvo pagrindinis aviganio klausimas.
„Tokiu atveju baliono pripūtimas yra gana įmanomas sprendimas“, - pridūrė jis.
Į silikoną įterpdami mažus pluošto tinklo rutulius, mokslininkai galėjo kontroliuoti ir formuoti pripūstos paviršiaus tekstūrą, kaip aštuonkojai galėtų retekstuoti savo odą.
Tuometinis Kornelio universiteto doktorantūros studentas Pikul sugalvojo šias oro kišenes tekstūruoti per pluošto tinklo žiedus. Jį patraukė mintis pripūsti silikono dėl to, kokia greita ir grįžtamoji gali būti infliacija, Pikul aiškino „Live Science“. Iš ten reikėjo tik išsiaiškinti matematinius modelius, kad jis veiktų.
Sąvokos įrodymas
Dabartinis tekstūruotos odos prototipas atrodo gana pradinis: padaliję silikono burbulus su koncentriniais apskritimais iš pluošto tinklo rėmų, tyrėjai suprato, kaip valdyti silikono formą, kai jis išpūstas. Pagal popierių jiems pavyko išpūsti burbulus į keletą naujų formų, sutvirtinant tinklelį. Pavyzdžiui, jie sukūrė struktūras, imituojančias upėje esančius suapvalintus akmenis, ir sultingą augalą (Graptoveria amethorum) su lapais, išdėstytais spirale.
Tačiau rafinuotumas nebuvo pagrindinis jų tikslas, pažymėjo Ganytojas.
"Mes nenorime, kad tai būtų technologija, kuria gali naudotis tik keli žmonės pasaulyje; mes norime, kad tai būtų gana lengva padaryti", - „Live Science“ pasakojo Shepherd. Jis norėjo, kad tekstūravimo technologija, paremta ankstesniais komandos atradimais, kaip padaryti spalvas keičiančią silikoninę odą, būtų prieinama ir pramonei, ir akademinei bendruomenei, ir mėgėjams. Todėl vielos žiedų gamyboje komanda sąmoningai naudojo ribojančias technologijas, tokias kaip lazeriniai pjaustytuvai, nes būtent tai galėjo naudoti žmonės, esantys ne Kornelio universiteto laboratorijoje.
Itai Cohenas, Kornelio fizikos profesorius, kuris taip pat dirbo su tyrimais, atkreipė dėmesį į kitą prieinamą technologijos aspektą. Išvykoje į lauką Cohenas numato, kad sunkvežimio gale bus sukrauti ištuštėjusio silikono lakštai - užprogramuoti pripūsti iki maskuojančios struktūros. „Dabar galite ją pripūsti, kad ji nebūtinai turėtų būti tokios pat formos, kurią išties sunku transportuoti“, - „Cohen“ pasakojo „Live Science“. Tobulėjant technologijoms, galbūt net bus galima nuskaityti aplinką ir tada suprogramuoti atitinkamą silikono lakštą ten ir ten, kad jis būtų imituojamas, - spėliojo Cohenas.
Ir Pikul, ir Ganytojas planuoja naudoti šią technologiją savo laboratorijose. Ganytojas paaiškino, kad kurdamas šią technologiją, jis pradėjo pakeisti pripūtimą elektrinėmis srovėmis, kurios gali sukelti vienodą tekstūravimą - nereikia rišti ir suslėgto oro sistemos. Jis sakė, kad Pikulas tikisi pritaikyti pamokas, įgytas dirbant su medžiagų paviršiais, daiktams, kurių paviršiaus plotas vaidina svarbų vaidmenį, pavyzdžiui, baterijoms ar aušinimo skysčiams.
„Mes vis dar esame labai minkštosios robotikos tiriamajame etape“, - sakė Ganytojas. Kadangi dauguma mašinų yra pagamintos iš kietųjų metalų ir plastikų, minkštųjų robotų tradicijos ir geriausi naudojimo būdai vis dar turi būti išsamiai išdėstyti. „Mes esame tik pradžioje ir turime puikių rezultatų“, - sakė jis, tačiau svarbiausia yra „ateityje palengvinti technologijos naudojimą kitiems žmonėms ir įsitikinti, kad šios sistemos yra patikimos“.
Tyrimą finansavo JAV armijos tyrimų laboratorijos armijos tyrimų biuras.
