Galvakojai - jūrų bestuburiai, tokie kaip aštuonkojai, kalmarai ir sepijos - yra unikalūs dėl kelių priežasčių, iš kurių vienas yra jų sugebėjimas per kelias sekundes pakeisti savo kūno spalvą ir formą.
Mokslininkų grupė, vadovaujama Sibley mechanikos ir kosminės erdvės inžinerijos mokyklos profesoriaus Roberto Šepardo vadovu, išmoko naudoti galvakojų galias transformuoti plokščius paviršius į trimatis. Toks veiksmas gali būti atliktas bet kuriuo metu.
Šepardas žavisi aštuonkojai ir jų sugebėjimai tokiu mastu, kad įrengė specialų akvariumą, galintį laikyti pirmiau minėtą būtybę. Pasak Roberto, jis tai padarė, kad toliau atliktų įvairius tyrimus ir stebėtų gyvūno galimybes pakeisti savo kūno spalvą ir formą. Šis žingsnis yra svarbus, nes mokslinio darbo rezultatai bus naudojami robotikos srityje.
„Yra daug sudėtingų būdų, kurie padės pakeisti robotų technologijos išvaizdą, tačiau mūsų užduotis yra palengvinti šį procesą“, - sakė mokslininkas.
Tikslas yra toks: sugebėti pripūsti kūną, kaip balioną bet kuria pageidaujama forma.
„Jei norite imtis apvalaus rutulio ir paversti jo išvaizdą į aikštę, tai bus gana sunku. Problema slypi medžiagose ir teisingoje technikoje. Kaip jūs galite paversti medžiagos išvaizdą pagal savo poreikius?“, - sako vienas iš Shepardo padėjėjų.
Shepardas ir jo komanda sugebėjo sukurti kažką panašaus naudojant biologinę raidą ir teisingai pritaikytas žinias matematikos srityje. Jie pavadino savo vystymąsi CCOARSE - apytiksliai riboto ir radialiai ištemptu elastomu, kurį jie greitai patentavo. Pats Shepardas teigia, kad koncepcija yra gana paprasta.
Galvakojai gali pakeisti savo išvaizdą ir formą, kad galėtų sujungti su aplinka. Jie tai daro, nes išsikišimai atsiranda dėl raumenų susitraukimo. Mokslininkų darbas - imituoti tokius veiksmus, derinant dvi medžiagas - silikono elastomerą ir pluošto tinklelį, kuris anksčiau buvo įrengtas.
Tokį prietaisą galite sukurti naudojant silikoną, kuris pilamas į bet kokios formos ir storio trimatį modelį. Anksčiau minėtas tinklelis dedamas ant silikono. Toliau pateikiamas formos sukūrimas naudojant specialų algoritmą, kuris gali nedelsiant atpažinti galutinį šabloną.
Netrukus akių silikoną reikia atvėsinti, patalpinti kambario temperatūroje, tada vėl užpilkite tą patį silikoną. Šis dviejų medžiagų derinys - silikonas, kurį galima ištempti, taip pat netinkamas tinklelis leidžia jums išpūsti medžiagą bet kuria pageidaujama forma.
„Norint sukurti tam tikrą formą, reikia apskaičiuoti kiekvieno taško polinkio kampą, taip pat įtempimo jėgą pridedant ar pašalinant tinklelį“, - akcentuoja Šefardo padėjėjas ir Menų kolegijos mokytojas Ethan Cohen.
Komandos sužinojo, kad CCOARSE skaičiavimai buvo pakankamai tikslūs, o kūno pripūtimas pasiekė 10 proc. Algoritmo skaičiavimų.
Pats vystymasis buvo finansuojamas Kariuomenės tyrimų biuro (karinių tyrimų biuras), kad būtų sukurta visiškai nauja JAV kariuomenės užmaskavimo sistema. Gali būti, kad po kurio laiko pamatysime visiškai naują kamufliažo sistemą, kuri bus sukurta Jungtinių Valstijų elitinėms specialiosioms pajėgoms. Jos dėka jų užduočių spektras gali gerokai išplėsti, nes pastebėti kovotoją, kuris tokiu būdu susijungė su aplinka, yra labai, labai sunku. Pasak pats Shepardas, be šio tikslo yra keletas kitų.
„Jūs tiesiog įsivaizduojate galimybę transportuoti šią medžiagą lakštų pavidalu ir sugebėti jį vėliau pripildyti, kad gautumėte reikiamą formą. Turime idėją paimti guminį lakštą ir transportuoti jį su poliuretano putomis, kurios sukietėja, kai bus naudojamas. tinkamo dydžio, ir tada leiskite jam sukietėti, kad jis taptų įprastais baldais, “- sako Robertas.
Būsimieji tyrimai bus skirti bandyti pakeisti spalvą ir tekstūrą, taip pat sukurti aiškesnius modelius su lazeriu.
