Octopi mají nějaké docela působivé dovednosti. Používají nástroje. Líhnou odvážné útěky. Hrají hry. Používají pokus-a-omyl. Jejich nejúžasnější (a jistě nejvíce hodnou) dovedností na YouTube je možná jejich schopnost maskovat se. Mohou změnit nejen svou barvu, ale také svou texturu, pomocí projekcí zvaných papily na kůži, aby vytvořily hrboly a hřebeny, které se mísí se skalami, korály, mořskými řasami, pískem a téměř cokoli jiného, co je v okolí.
Související obsah
- Nové kovy Super Wood Beats v Feat of Strength
Užitečná dovednost mít, že? Nyní se my lidé možná přibližujeme k využití této schopnosti maskování. Vědci z Cornell University, Pennsylvánské univerzity a mořské biologické laboratoře ve Woods Hole vytvořili 2D materiál, který se může po nafouknutí změnit na komplexně strukturovanou 3D strukturu, což připravuje cestu pro řadu potenciálních použití.
Materiál je silikonová pryž zalitá vláknitým pletivem. Síťovina je navrstvena do prstenů, působí podobně jako chobotnice a táhne gumovou kůži do různých tvarů. Při testování vědci nakonfigurovali síť tak, že když se nafukuje, materiál získal vzhled řady kulatých kamenů. Navrhli také mřížku, aby vypadala jako typ sukulentní rostliny.
James Pikul, profesor strojního inženýrství na Pensylvánské univerzitě, který pomáhal s vedením výzkumu, byl inspirován hlavonožci, jako jsou chobotnice a chobotnice, při práci na budování lepších robotů s měkkou texturou.
"Tato stvoření jsou neuvěřitelně fascinující, protože jsou úplně měkká, " říká. "Mohou běžet na mořském dně, umí plavat, ale nemají žádný kosterní systém." Jsou perfektním designovým cílem pro někoho, kdo vytváří měkkého robota. “
Jednou z výzev při práci s měkkými materiály, jako je guma v robotice, je to, že je obtížné je ovládat, protože se protahují různými způsoby. Pikul si uvědomil, že napodobování svalové struktury hlavonožce přidáním relativně nepružných látkových prstenců na měkký materiál je způsob, jak získat větší kontrolu nad tvarem.
Pikul a jeho tým se rozhodli otestovat svůj materiál tak, aby vypadal jako skály, protože „kameny jsou doopravdy dost náročné, “ říká Pikul.
Osoba stojící před hromadou balvanů v obleku zbarveném do balvanu vypadá jako skála ve tvaru člověka, zvláště když slunce svítí a vrhá stín ve tvaru člověka. Ale přidáním textury jste změnili rovnici.
Sukulentní rostlina byla vybrána jako testovaný subjekt kvůli svým cibulovým listům. Právě teď prototypové materiály nemají takový úsek, který by se mohl transformovat do velmi tenkých struktur, jako jsou dubové listy nebo papír. Ale kulaté listy sukulentních rostlin byly na dosah. Pikul a jeho tým doufají, že nakonec vyvinou struktury, které bude možné vytáhnout velmi tenké.
Výzkum, který sponzoroval Výzkumný úřad armády, se objevuje tento týden v časopise Science .
„Výsledky jsou působivé, “ píše Cecilia Laschi, profesorka robotiky na Sant'Anna School of Advanced Studies v italské Pise, komentující Pikulovu práci ve vědě .
Přestože textury vytvořené v prototypových materiálech jsou poměrně jednoduché, Laschi říká, že představují důležitý první krok k mnoha možným vojenským, vědeckým a architektonickým účelům. Mohli by pomoci vědcům studovat zvířata v přírodě tím, že umožní robotům s kamerou úspěšně splynout se svým okolím. Nafukovací 3D budovy vyrobené z materiálů by mohly změnit tvar podle potřeby, přeměnit jejich povrchy z hladkých na oblázkové, aby přidaly stín během slunečných období, nebo se pohybují a posouvají solární panely do lepších poloh, když se slunce pohybuje po obloze.
Pikul, inspirovaný pohyblivou Marauderovou mapou v Harrym Potterovi, si představuje plynulý přístrojový panel automobilu, který se po stisknutí tlačítka přemění v topografickou mapu svého okolí. Nebo joystick, který se vynoří z rovného povrchu a zmizí, když jej již nepotřebujete.
Pikul také plánuje pracovat na vývoji materiálů, které se mohou transformovat do více než jednoho tvaru. V tomto ohledu je chobotnice stále před lidmi. Jak Laschi poznamenává, stále nechápeme, jak hlavonožci detekují barvu a strukturu svého okolí. Pokud by další výzkum měl tuto záhadu rozbít, mohlo by to vést k vývoji automatických maskovacích robotů.
Jiní vědci pracující na měkkých robotech se inspirovali chobotnicemi a dalšími hlavonožci. V loňském roce debutovali vědci z Harvardu 3D vytištěným autonomním „oktobotem“, který se sám chemicky pohání. Začátkem tohoto roku vyšla německá robotická společnost s chobotnicí z chobotnice z měkkého silikonu, která dokáže zachytit a položit předměty. Laschi pomohl zahájit mnohonárodnostní projekt na výrobu chobotnic, s cílem porozumět a využít schopnosti bytosti maskovat, manipulovat s objekty, pohybovat a vnímat jejich prostředí.
Ale mohli oklamat skutečnou chobotnici?
