Cephalopoden - ongewervelde zeedieren, zoals inktvissen, inktvissen en inktvissen - zijn om verschillende redenen uniek, een daarvan is hun vermogen om de kleur en vorm van hun lichaam in een kwestie van seconden te veranderen.
Een groep wetenschappers onder leiding van Robert Shepard, een universitair hoofddocent aan de Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, heeft geleerd het vermogen van koppotigen te gebruiken om vlakke oppervlakken te transformeren naar driedimensionale. Zo'n actie kan op elk moment worden gedaan.
Shepard bewondert octopussen en hun capaciteiten in die mate dat ze een speciaal aquarium hebben geïnstalleerd dat het bovenstaande wezen kan vasthouden. Volgens Robert zelf deed hij dit om verschillende studies verder uit te voeren en de mogelijkheden van het dier om de kleur en vorm van zijn lichaam te veranderen te observeren. Deze stap is belangrijk omdat de resultaten van wetenschappelijk werk zullen worden gebruikt op het gebied van robotica.
"Er zijn veel complexe manieren die het uiterlijk van de robottechnologie helpen veranderen, maar het is onze taak om dit proces eenvoudiger te maken," zei de onderzoeker.
Het doel is dit: het lukt om het lichaam op te blazen, zoals een ballon in elke gewenste vorm.
"Als je een ronde bal wilt nemen en het uiterlijk ervan in een vierkant wilt veranderen, zal het heel moeilijk zijn om te doen." Het probleem zit hem in de materialen en de juiste techniek. "Hoe kun je het uiterlijk van het materiaal naar jouw smaak veranderen?", Zegt een assistent van Shepard.
Shepard en zijn team waren in staat om iets soortgelijks te creëren met behulp van bio-ontwikkeling en correct toegepaste kennis op het gebied van wiskunde. Ze noemden hun ontwikkeling CCOARSE - Circumferentially Constrained and Radially Stretched Elastomer, waarvoor ze al snel patenteerden. Shepard zelf beweert dat het concept vrij eenvoudig is.
Cephalopoden zijn in staat om hun uiterlijk en vorm te veranderen om samen te voegen met de omgeving. Ze doen dit dankzij de uitsteeksels die verschijnen als gevolg van spiercontractie. Het werk van onderzoekers is om dergelijke acties te simuleren door twee materialen te combineren - een siliconenelastomeer en een vezelgaas, dat eerder erin was geïnstalleerd.
U kunt een dergelijk apparaat maken met behulp van siliconen, dat in een driedimensionaal model van elke vorm en dikte wordt gegoten. Het eerder genoemde gaas wordt op siliconen geplaatst. Het volgende is het maken van een formulier met behulp van een speciaal algoritme dat de uiteindelijke sjabloon onmiddellijk kan herkennen.
Mesh-silicone moet binnenkort worden afgekoeld, op kamertemperatuur worden gebracht en dan opnieuw dezelfde siliconen erop gieten. Deze combinatie van twee materialen - siliconen, die kan worden uitgerekt, evenals een niet-uitrekbaar gaas, stelt u in staat het materiaal in elke gewenste vorm op te blazen.
"Om een bepaalde vorm te creëren, moet je de hellingshoek op elk punt berekenen, evenals de spanningskracht door het rooster toe te voegen of te verwijderen", zegt Ethan Cohen, assistent van Shepard en docent aan het kunstacademie.
De teams ontdekten dat de berekeningen van CCOARSE tamelijk accuraat waren, en de opgeblazenheid van het lichaam bereikte een aantal van 10 procent van de berekeningen van het algoritme.
De ontwikkeling zelf werd gefinancierd door het Army Research Office (militair onderzoeksbureau) om een compleet nieuw vermommingssysteem voor het Amerikaanse leger te creëren. Het is mogelijk dat we na enige tijd een compleet nieuw camouflagesysteem zullen zien, dat geproduceerd zal worden voor de elite special forces van de Verenigde Staten. Dankzij haar kan het bereik van hun taken aanzienlijk worden uitgebreid, omdat het heel, heel moeilijk is om een jager op te merken die op deze manier is versmolten met de omgeving. Volgens Shepard zelf zijn er naast dit doel nog verschillende andere.
"Je stelt je de mogelijkheid voor om dit materiaal in de vorm van vellen te vervoeren, en het vermogen om het later op te blazen om de noodzakelijke vorm te krijgen." We hebben het idee om een vel rubber te nemen en het compleet te vervoeren met polyurethaanschuim, dat uithardt wanneer het wordt aangebracht. de juiste maat, en laat het dan verharden, zodat het vergelijkbaar is met gewone meubels, "- zegt Robert.
Toekomstig onderzoek zal zich richten op het proberen om zowel de kleur als de textuur te veranderen, evenals het creëren van duidelijkere patronen met een laser.
