Galvkāji - jūras bezmugurkaulnieki, piemēram, astoņkāji, kalmāri un sēpijas - ir unikāli vairāku iemeslu dēļ, no kuriem viens ir viņu spēja dažu sekunžu laikā mainīt ķermeņa krāsu un formu.
Zinātnieku grupa, kuru vada Roberts Šepards, asociētais profesors Sibley Mehānisko un aviācijas tehnoloģiju skolā, ir iemācījies izmantot galvkāju spēju pārveidot plakanas virsmas trīsdimensiju. Šādu rīcību var veikt jebkurā laikā.
Shepard apbrīno astoņkājus un to spējas tādā mērā, ka viņi ir uzstādījuši īpašu akvāriju, kas spēj turēt iepriekš minēto radību. Pēc paša Roberta domām, viņš to darīja, lai turpinātu veikt dažādus pētījumus un ievērotu dzīvnieku spējas mainīt ķermeņa krāsu un formu. Šis solis ir svarīgs, jo zinātniskā darba rezultāti tiks izmantoti robotikas jomā.
"Ir daudz sarežģītu veidu, kas palīdzēs mainīt robotu tehnoloģijas izskatu, bet mūsu uzdevums ir padarīt šo procesu vieglāku," teica pētnieks.
Mērķis ir šāds: pārvaldīt ķermeni, piemēram, balonu jebkurā vēlamajā formā.
"Ja vēlaties paņemt apaļu bumbu un pārveidot tās izskatu laukumā, būs diezgan grūti to izdarīt. Problēma ir materiālos un pareizajā tehnikā. Kā jūs varat pārveidot materiāla izskatu pēc savas gaumes?", Saka viens no Shepard palīgiem.
Shepards un viņa komanda spēja radīt kaut ko līdzīgu, izmantojot bioattīstību un pareizi pielietotas zināšanas matemātikas jomā. Viņi nosauca savu attīstību CCOARSE - Circumferentially Constrained un Radially Stretched Elastomer, ko viņi drīz patentēja. Pats pats apgalvo, ka koncepcija ir diezgan vienkārša.
Galvkāji var izmainīt savu izskatu un formu, lai apvienotos ar vidi. Viņi to dara, pateicoties izvirzījumiem, kas parādās muskuļu kontrakcijas dēļ. Pētnieku darbs ir simulēt šādas darbības, apvienojot divus materiālus - silikona elastomēru un šķiedru sietu, kas iepriekš bija uzstādīts tajā.
Šādu ierīci var izveidot ar silikona palīdzību, ko ielej jebkuras formas un biezuma trīsdimensiju modelī. Iepriekš minētais acs tiek novietots uz silikona. Turpmāk ir veidota veidlapa, izmantojot īpašu algoritmu, kas var nekavējoties atpazīt galīgo veidni.
Acu silikons drīz jāatdzesē, liekot istabas temperatūrā, un pēc tam atkal ielej to pašu silikonu. Šī divu materiālu - silikona, ko var izstiept, kā arī neuzkrītošā acs kombinācija ļauj jums piepildīt materiālu jebkurā vēlamajā formā.
"Lai izveidotu noteiktu formu, jums ir jāaprēķina slīpuma leņķis katrā punktā, kā arī spriedzes spēks, pievienojot vai noņemot tīklu," akcijas Ethan Cohen, Shepard palīgs un Mākslas koledžas skolotājs.
Komandas noskaidroja, ka CCOARSE aprēķini bija diezgan precīzi, un ķermeņa piepūšana sasniedza 10 procentus no algoritma aprēķiniem.
Pašu attīstību finansēja armijas pētniecības birojs (militārais pētniecības birojs), lai izveidotu pilnīgi jaunu slēpšanas sistēmu ASV militārajiem spēkiem. Iespējams, ka pēc kāda laika mēs redzēsim pilnīgi jaunu maskēšanās sistēmu, kas tiks ražota Amerikas Savienoto Valstu elites īpašajiem spēkiem. Pateicoties viņai, to uzdevumu klāsts var ievērojami paplašināties, jo, lai pamanītu cīnītāju, kurš šādā veidā ir apvienojies ar vidi, ir ļoti, ļoti grūti. Pēc paša Šeparda domām, papildus šim mērķim ir arī citi.
"Jūs vienkārši iedomāties iespēju transportēt šo materiālu loksnes veidā un iespēju to vēlāk uzpūst, lai iegūtu nepieciešamo formu. Mums ir ideja ņemt gumijas loksni un transportēt to kopā ar poliuretāna putām, kas sacietē, kad tās tiek pielietotas. pareizais izmērs, un tad ļaujiet tai sacietēt, lai tas kļūst par parastām mēbelēm, ”- saka Roberts.
Turpmākie pētījumi būs vērsti uz to, lai mainītu krāsu, kā arī tekstūru, kā arī radītu skaidrākus modeļus ar lāzeri.
