У тренутку, хоботница може да направи налик на рибане морске алге или кораље мењајући боју и текстуру своје коже, чиме постаје готово невидљива у свом окружењу. И у будућности ће роботи можда успети да повуку и овај наизглед чаробни маскирни трик.
Истраживачи су створили синтетички облик коже главоножаца који се може трансформисати из равне, дводелне површине у тродимензионалну са избочинама и јамама, извештавају данас (12. октобар) у часопису Сциенце. Ова технологија би се једног дана могла користити у меким роботима, који су обично прекривени еластичном силиконском "кожом", рекли су истраживачи.
"Камуфлирани роботи могу се сакрити и заштитити од напада животиња и можда ће боље приступити животињама како би их проучавали у њиховим природним стаништима", Цецилиа Ласцхи, професорица биороботике на Институту за биоРоботицс Института за напредне студије Сант'Анна, у Пизи, Италија , написао је у пратећем чланку у актуелном броју Сциенце. "Наравно, камуфлажа такође може да подржава војне апликације, где смањење видљивости робота даје му предности у приступу опасним подручјима", написао је Ласцхи, који није био укључен у тренутну студију.
Грчевита кожа
Истраживачи, предвођени Џејмсом Пикулом са Универзитета у Пенсилванији и Робертом Схепхердом са Универзитета Цорнелл, узели су инспирацију за 3Д избочине или папиле да се хоботница и сипа могу надувати помоћу мишићних јединица у петини секунде за камуфлирање.
Надопуна папиле у меком роботу би били ваздушни џепови или „балони“ испод силиконске коже. Често се ти џепови надувају у различито време на различитим местима како би створили локомотацију код робота. У новом истраживању, ова роботска инфлација направљена је и корак даље.
"На основу ових ствари које могу учинити и онога што наша технологија не може учинити, како премостити јаз да бисмо имали технолошка решења за њихове прилично невероватне могућности?" било је централно питање које је поставио Схепхерд.
"У овом случају, надувавање балона је прилично изводљиво решење", додао је.
Уметањем малих сфера влакана у силикон, научници су могли да контролишу и обликују текстуру надуване површине, баш као што би хоботница могла поново да затегне њену кожу.
Пикул, тада постдокторски студент на Универзитету Цорнелл, дошао је на идеју да ове ваздушне џепове текстује текстурама прстенова влакнастих мрежа. Привукла га је идеја о надувавању силикона због брзине и реверзибилности инфлације, објаснио је Пикул за Ливе Сциенце. Одатле је било само питање проналажења математичких модела како би то функционисало.
Доказ концепта
Тренутни прототип текстурираних кожа изгледа прилично рудиментаран: Поделећи силиконске мехуриће концентричним круговима од мрежастог оквира, истраживачи су смислили како да контролишу облик силикона који се надувава. Успели су да надувају мехуриће у неке нове облике ојачавањем мрежице, према папиру. На пример, створили су структуре које су опонашале заобљено камење у реци, као и сочну биљку (Граптовериа аметхорум) са лишћем распоређеним у спиралном обрасцу.
Али софистицираност им није била основни циљ, приметио је Схепхерд.
"Не желимо да то буде технологија коју само неколико људи на свету може да користи; желимо да то буде прилично једноставно", рекао је Схепхерд за Ливе Сциенце. Желео је да технологија текстуре, која је заснована на ранијим налазима тима о томе како направити силиконске коже које мењају боју, мора бити доступна и индустрији, академији и хобистима. Због тога је тим намерно користио ограничавајуће технологије попут ласерских секача за производњу жичаних прстенова, јер то би могли користити људи изван лабораторија Универзитета Цорнелл.
Итаи Цохен, професор физике у Цорнеллу, који је такође радио на истраживању, приметио је још један доступан аспект ове технологије. На излету на терен, Цохен је предвидио слагање листова испуханог силикона - програмираног да се надува у маскирну текстуру - у стражњи дио камиона. "Сада је можете надувати тако да не мора бити у том трајном облику, што је заиста тешко превозити", рекао је Цохен за Ливе Сциенце. Како технологија напредује, неко би могао чак и скенирати окружење, а затим програмирати одговарајуће силиконске листиће и тамо и опонашати је, нагађао је Цохен.
И Пикул и Схепхерд планирају да ову технологију спроведу у својим лабораторијама. Схепхерд је објаснио да је од развоја технологије почео да замењује инфлацију електричним струјама које би могле проузроковати исту текстуру - не захтевају се привезак и ваздушни систем под притиском. А Пикул се нада да ће научити из манипулације површинама материјала на ствари где површина игра значајну улогу, попут батерија или расхладних течности, рекао је.
"Још смо јако у истраживачкој фази меке роботике", рекао је Схепхерд. Будући да је већина машина сачињена од тврдих метала и пластике, конвенције и најбоља употреба меких робота тек треба да буду потпуно развијене. "Тек смо на почетку и имамо сјајне резултате," рекао је, али кључно је: "у будућности ћемо другим људима олакшати употребу технологије и осигурати да ови системи буду поуздани."
Студију је финансирала Војна истраживачка канцеларија америчке армијске лабораторије.
