長期以來,科學家著迷於某些章魚和魷魚物種通過改變皮膚的質地和顏色來適應周圍環境的能力。這種特徵使生物能夠有效地使用三維變形的自然形式來偽裝自己是攻擊者。
在期刊上的一項研究中科學,紐約康奈爾大學的研究生描述他們如何使用發光的概念章魚皮要開發人造版本,該版本可以擴展其原始尺寸甚至發光的幾倍。
電致發皮膚
創建新的發光皮膚技術,研究人員使用了一種稱為超彈性發光電容器(HLEC)的設備,該設備是使用已經嵌入矽膠基質中的一對離子水凝膠電極開發的。與由有機半導體製成的其他光發射器相比,HLEC具有更好的可伸縮性。
電致發光的皮膚變色的特徵來自基質,該基質含有硫化鋅和不同種類的過渡金屬。這些金屬在暴露於電流時會發出各種波長,例如黃光鎂和藍光的銅。
電容器佈局的板狀設計使它們可以用作某種形式的致動傳感器,能夠檢測由拉伸或壓力引起的人造皮膚上的變形。
實際用途
康奈爾大學的研究人員通過將其放置在簡單的三腔軟機器人上來測試其新的電致發光。他們還向機器人的底部添加了充氣層以使其移動。隨著機器人室的每個線性擴展,它會使設備像蠕蟲的移動方式一樣向前搖動。
康奈爾(Cornell)的機械和航空航天工程教授,研究作者羅伯特·謝潑德(Robert Shepherd)說,他們能夠開發兩件事:一個能夠改變顏色和信息顯示的軟機器人,以及能夠改變形狀的顯示。
Shepherd及其同事認為,變色皮膚的創造是一種重要的發展,可能具有許多用途,尤其是在機器人領域。
研究人員可以使用該技術的不斷變化的顏色作為機器人表達情緒的一種方式,從而使他們與人建立了更好的情感聯繫。
Shepherd補充說,人造皮膚也可用於創建可穿戴的電子設備。它使其成為小工具(例如Fitbit和Apple Watch)的理想基礎,因為它的可拉伸性使其可以很好地符合佩戴者的形狀。
“您可以有一個圍繞您的手臂的橡皮筋,也顯示信息,”研究合著者克里斯·拉爾森(Chris Larson)指出。
“您可能正在開會,手臂上有一個類似橡皮筋的設備,可能正在檢查您的電子郵件。這顯然是將來,但這就是我們正在尋找的方向。”
Shepherd還設想使用可拉伸技術開發顯示按鈕(例如音量控制旋鈕)的設備,只有在用戶需要時,然後一旦完成調整就可以消失。