I cefalopodi - gli invertebrati marini, come polpi, calamari e seppie - sono unici per diversi motivi, uno dei quali è la loro capacità di cambiare il colore e la forma del loro corpo in pochi secondi.
Un gruppo di scienziati guidati da Robert Shepard, professore associato presso la Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering, ha imparato a usare la capacità dei cefalopodi di trasformare superfici piane in tridimensionali. Tale azione può essere eseguita in qualsiasi momento.
Shepard ammira i polpi e le loro abilità a tal punto che hanno installato un acquario speciale in grado di contenere la creatura di cui sopra. Secondo lo stesso Robert, lo ha fatto per portare avanti vari studi e osservare le capacità dell'animale di cambiare il colore e la forma del suo corpo. Questo passaggio è importante perché i risultati del lavoro scientifico saranno utilizzati nel campo della robotica.
"Ci sono molti modi complessi che aiuteranno a cambiare l'aspetto della tecnologia robotica, ma il nostro compito è rendere questo processo più semplice", ha affermato il ricercatore.
L'obiettivo è questo: riuscire a gonfiare il corpo, come un palloncino in qualsiasi forma desiderata.
"Se vuoi prendere una palla rotonda e trasformare il suo aspetto in un quadrato, sarà piuttosto difficile da fare, il problema sta nei materiali e nella tecnica corretta. Come puoi trasformare l'aspetto del materiale a tuo piacimento?", Dice uno degli assistenti di Shepard.
Shepard e il suo team sono stati in grado di creare qualcosa di simile usando il bio-sviluppo e la conoscenza applicata correttamente nel campo della matematica. Hanno chiamato il loro sviluppo CCOARSE - Elastomero circonferenzialmente vincolato e allungato radialmente, che hanno brevettato presto. Shepard stesso sostiene che il concetto è piuttosto semplice.
I cefalopodi sono in grado di cambiare aspetto e forma per fondersi con l'ambiente. Lo fanno grazie alle sporgenze che appaiono a causa della contrazione muscolare. Il lavoro dei ricercatori consiste nel simulare tali azioni combinando due materiali: un elastomero siliconico e una rete in fibra, precedentemente installata in esso.
È possibile creare un dispositivo del genere con l'aiuto del silicone, che viene versato in un modello tridimensionale di qualsiasi forma e spessore. La rete precedentemente menzionata è posizionata su silicone. La seguente è la creazione di un modulo utilizzando un algoritmo speciale che può riconoscere immediatamente il modello finale.
Il silicone a rete dovrebbe essere presto raffreddato, a temperatura ambiente, e poi versare lo stesso silicone sulla parte superiore. Questa combinazione di due materiali - il silicone, che può essere allungato, nonché una rete inestensibile, consente di gonfiare il materiale in qualsiasi forma desiderata.
"Per creare una determinata forma, devi calcolare l'angolo di inclinazione in ogni punto, nonché la forza di tensione aggiungendo o rimuovendo la griglia", condivide Ethan Cohen, assistente e insegnante di Shepard al College of Arts.
I team hanno scoperto che i calcoli del CCOARSE erano ragionevolmente accurati e che l'inflazione del corpo ha raggiunto un numero del 10 percento dei calcoli dell'algoritmo.
Lo stesso sviluppo è stato finanziato dall'Ufficio di ricerca dell'esercito (ufficio di ricerca militare) al fine di creare un sistema di travestimento completamente nuovo per l'esercito statunitense. È possibile che dopo qualche tempo vedremo un sistema completamente nuovo di camuffamento, che sarà prodotto per le forze speciali d'élite degli Stati Uniti. Grazie a lei, la gamma dei loro compiti può espandersi significativamente, perché notare che un combattente che si è fuso con l'ambiente in questo modo è molto, molto difficile. Secondo Shepard stesso, oltre a questo obiettivo, ce ne sono molti altri.
"Immagina solo la possibilità di trasportare questo materiale sotto forma di lastre e la possibilità di gonfiarlo in un secondo momento per ottenere la forma necessaria: abbiamo l'idea di prendere un foglio di gomma e trasportarlo con una schiuma di poliuretano che si indurisce quando viene applicato. la giusta dimensione, e poi lasciarla indurire, in modo che diventi come un normale mobile ", dice Robert.
La ricerca futura si concentrerà sul tentativo di cambiare il colore e la trama, oltre a creare motivi più chiari con un laser.
