Octopus-Geïnspireerde Robots: Siliconenhuid Kan Textuur Veranderen Voor '3D-Camouflage'

{h1}

Onderzoekers hebben een synthetische vorm van octopushuid gecreëerd die kan transformeren van een vlak 2d-oppervlak naar een 3d-oppervlak met hobbels en putten, een technologie die kan worden gebruikt in zachte robots.

In een flits kan een inktvis als haveloos rand zeewier of koraal maken door de kleur en textuur van de huid te veranderen, waardoor het bijna onzichtbaar wordt in zijn omgeving. En in de toekomst kunnen robots deze schijnbaar magische camouflagetruc ook afleggen.

Onderzoekers hebben een synthetische vorm van cefalopodenhuid gecreëerd die kan transformeren van een plat, 2D-oppervlak naar een driedimensionaal oppervlak met hobbels en putten, rapporteren zij vandaag (12 oktober) in het tijdschrift Science. Deze technologie zou ooit kunnen worden gebruikt in zachte robots, die meestal worden bedekt door een elastische siliconenhuid, aldus de onderzoekers.

"Gecamoufleerde robots kunnen zich verbergen en worden beschermd tegen dieraanvallen en kunnen dieren beter benaderen om ze in hun natuurlijke habitat te bestuderen," Cecilia Laschi, een professor biorobotica aan het BioRobotics Institute van de Sant'Anna School of Advanced Studies, in Pisa, Italië, schreef in een begeleidend artikel in de huidige uitgave van Science. "Natuurlijk kan camouflage ook militaire toepassingen ondersteunen, waar het verminderen van de zichtbaarheid van een robot voordelen biedt bij het betreden van gevaarlijke gebieden," schreef Laschi, die niet betrokken was bij de huidige studie. [Biomimicry: 7 slimme technologieën geïnspireerd door de natuur]

De onderzoekers creëerden een composiet van siliconengaas dat ze vervolgens met lucht oppompen om de papillen na te bootsen die cefalopoden opblazen om hun huid te camoufleren.

De onderzoekers creëerden een composiet van siliconengaas dat ze vervolgens met lucht oppompen om de papillen na te bootsen die cefalopoden opblazen om hun huid te camoufleren.

Krediet: J.H. Pikul et al., Science (2017)

Pikul, toen een postdoctoraal student aan de Cornell University, kwam met het idee om deze luchtzakken te structureren via patronen van de vezelgaasringen. Hij werd aangetrokken door het idee om siliconen op te blazen vanwege hoe snel en omkeerbaar de inflatie kon zijn, legde Pikul uit aan WordsSideKick.com. Vanaf daar was het gewoon een kwestie van het uitzoeken van de wiskundige modellen om het te laten werken.

Bewijs van concept

Het huidige prototype voor de getextureerde skins ziet er redelijk rudimentair uit: door de siliconenbellen te verdelen met concentrische cirkels van glasvezelraamwerk, hebben de onderzoekers ontdekt hoe de vorm van de siliconen te regelen tijdens het opblazen. Ze wisten de bellen op te blazen tot nieuwe vormen door het gaas te verstevigen, volgens het papier. Ze creëerden bijvoorbeeld structuren die afgeronde stenen in een rivier nabootsten, evenals een vetplant (Graptoveria amethorum) met bladeren gerangschikt in een spiraalpatroon.

De onderzoekers testten hun siliconen camouflagetechniek door een prototype te maken dat transformeerde van een plat oppervlak in een 3D-model dat een vetplant nabootste.

De onderzoekers testten hun siliconen camouflagetechniek door een prototype te maken dat transformeerde van een plat oppervlak in een 3D-model dat een vetplant nabootste.

Krediet: J.H. Pikul et al., Science (2017)

Maar verfijning was niet hun voornaamste doel, merkte Shepherd op.

"We willen niet dat dit een technologie is die maar een paar mensen ter wereld kunnen gebruiken, we willen dat het vrij eenvoudig is om te doen," vertelde Shepherd aan WordsSideKick.com. Hij wilde de texturing-technologie, die voortbouwde op eerdere bevindingen van het team over hoe je van kleur veranderende siliconenhuiden kon maken, toegankelijk zijn voor de industrie, de academische wereld en hobbyisten. Daarom heeft het team opzettelijk beperkende technologieën zoals lasersnijders gebruikt om de draadringen te produceren, omdat dat is wat mensen buiten een laboratorium van Cornell University kunnen gebruiken.

Itai Cohen, professor in natuurkunde aan Cornell, die ook aan het onderzoek werkte, merkte een ander toegankelijk aspect van de technologie op. Tijdens een excursie in het veld, denkt Cohen aan het stapelen van vellen leeggelopen siliconen - geprogrammeerd om op te blazen in een camouflagetextuur - in de achterkant van de truck. "Nu kun je het opblazen, zodat het niet in die permanente vorm hoeft te zijn, wat heel moeilijk te transporteren is," vertelde Cohen aan WordsSideKick.com. Naarmate de technologie voortschrijdt, zou men zelfs in staat zijn om een ​​omgeving te scannen en vervolgens de overeenkomstige siliconenplaat te programmeren om het na te bootsen, speculeerde Cohen.

Zowel Pikul als Shepherd zijn van plan om deze technologie voort te zetten in hun eigen respectieve laboratoria. Shepherd legde uit dat hij sinds de ontwikkeling van de technologie de inflatie heeft vervangen door elektrische stroomstoten die dezelfde structuur zouden kunnen veroorzaken - geen ketting- en persluchtsysteem vereist. En Pikul hoopt de geleerde lessen van het manipuleren van de oppervlakken van materialen toe te passen op dingen waar het oppervlak een belangrijke rol speelt, zoals batterijen of koelmiddelen, zei hij.

"We zijn nog steeds erg in de verkennende fase van zachte robotica," zei Shepherd. Omdat de meeste machines bestaan ​​uit harde metalen en kunststoffen, moeten de conventies en het beste gebruik van zachte robots nog volledig worden uitgewerkt. "We staan ​​nog maar aan het begin en we hebben geweldige resultaten", zei hij, maar de sleutel is, "in de toekomst, waardoor het voor andere mensen gemakkelijker wordt om de technologie te gebruiken en ervoor te zorgen dat deze systemen betrouwbaar zijn."

De studie werd gefinancierd door het Army Research Office van het Amerikaanse legeronderzoekslaboratorium.

Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




Onderzoek


27 Afmetingen! Natuurkundigen Zie Fotonen In Nieuw Licht
27 Afmetingen! Natuurkundigen Zie Fotonen In Nieuw Licht

Fitbug Orb: Fitness Tracker Review
Fitbug Orb: Fitness Tracker Review

Science Nieuws


5 Wetenschappelijke Redenen Gay-Ouders Zijn Geweldig
5 Wetenschappelijke Redenen Gay-Ouders Zijn Geweldig

Kermit The Frog Look-Alike Onder 5 Nieuwe Soorten Te Zien
Kermit The Frog Look-Alike Onder 5 Nieuwe Soorten Te Zien

Aardbevingen Detecteren Met Behulp Van Uw Thuiscomputer
Aardbevingen Detecteren Met Behulp Van Uw Thuiscomputer

Gestrand, Zelden Gezien, Snavelvormig, Whale Has Strange Fang
Gestrand, Zelden Gezien, Snavelvormig, Whale Has Strange Fang

Foto'S: Stinky 'Corpse Flower' Blooms
Foto'S: Stinky 'Corpse Flower' Blooms


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com