工程師能夠開發一種柔性材料,該材料可以從簡單的二維表面變為三維形狀或物體。合成材料可用於開發具有偽裝功能的軟機器人。
受自然和動物王國的啟發
該材料的靈感來自自然的運作,特別是章魚在海洋生物環境中的行為方式。頭足動物,例如章魚或墨魚,是偽裝和隱藏藝術的大師。
他們能夠改變顏色並塑造皮膚的質地,以便與環境融合併避免被掠食者檢測。為此,頭足類動物利用其肌肉在皮膚中產生顛簸。
該項目由賓夕法尼亞大學的詹姆斯·皮庫爾(James Pikul)和康奈爾大學(Cornell University)的羅伯特·謝潑德(Robert Shepherd)與海洋生物實驗室(MBL)的Cephalopod生物學家和專家Roger Hanlon合作。
“很多動物都有乳頭,但它們不能像章魚和墨魚一樣瞬間延伸並縮回它們,”說羅傑·漢隆(Roger Hanlon)。 “這些是沒有外殼的柔軟的軟體動物;它們的主要防禦是它們的變形皮膚。”
哈隆繼續說:“乳頭系統中的自由度真的很漂亮。” “在歐洲墨西哥魚中,至少有九組由大腦獨立控制的乳頭。每個乳頭從平坦的2D表面通過形狀連續的形狀進行,直到達到最終形狀,它可以是圓錐形的,也可以像三葉骨一樣,或者像三葉形或一打可能的形狀。”
可拉伸材料如何工作?
為了產生三維的顛簸,科學家將“纖維網眼”放入了可拉伸的矽膠材料中,然後用空氣將其充氣。該動作與頭骨膨脹的乳頭密切相似。
偽裝軟機器人的未來
將來,這項技術可以幫助科學家和生物學家在自己的棲息地學習章魚和其他動物。
軍方也可以在“虛擬現實環境”和輔助機器人技術領域使用它。美國陸軍和空軍似乎對這種技術非常感興趣資助羅伯特·謝潑德(Robert Shepherd)的最新研究。
在軟機器人技術領域中,如今許多科學家正在轉向動物王國為了開發能夠執行複雜任務的機器人。今年早些時候,來自斯坦福大學的研究人員揭開了一種能夠增長數千倍其原始長度的技術。