Skórka robota inspirowana kameleonem błyskawicznie zmienia kolory

Pokaz kamuflażu robota kameleona. Źródło: Seung Hwan Ko i in. mrówki

Kameleony od dawna są symbolem adaptacji ze względu na ich zdolność do dostosowywania irydoforów – specjalnej warstwy komórek pod skórą – do wtapiania się w otoczenie.

W nowym badaniu opublikowanym dzisiaj w Natura Komunikacja , naukowcy z Korei Południowej stworzyli robota-kameleona zdolnego do naśladowania swojego biologicznego odpowiednika, torując drogę nowej technologii sztucznego kamuflażu.

Korzystając z czujników kolorów, maleńkich grzejników wykonanych ze srebrnych nanodrutów i materiałów termochromowych, które zmieniają kolor pod wpływem różnych temperatur, zespół był w stanie odtworzyć wiele wzorów skóry o wysokiej rozdzielczości, które umożliwiły robotowi niemal natychmiastowe przechodzenie między kolorami.

Poprzednie przedsięwzięcia związane ze sztucznym kamuflażem często opierały się na urządzeniach mikroprzepływowych, które wykorzystują maleńkie kanały do ​​kontrolowania przepływu płynów wewnątrz, ale ten projekt ma całkowicie elektryczne podejście.

Seung Hwan Ko, profesor inżynierii cieplnej na Uniwersytecie Narodowym w Seulu i jeden z autorów badania, mówi, że największym wyzwaniem było dostosowanie przejścia kolorów do szybkości natury. Zastosowanie grzałek z nanoprzewodami, które nagrzewają się bardzo szybko, pomogło rozwiązać ten problem: sztuczna skóra nagrzewała się wystarczająco szybko, aby zmieniać kolor z podobną prędkością do skóry prawdziwego zwierzęcia.

Powiązana historia

Armia USA tworzy roboty, które mogą wykonywać rozkazy Aby roboty były użytecznymi członkami zespołu, muszą być w stanie zrozumieć, co mają zrobić — i wykonywać je przy minimalnym nadzorze.

[Budowanie] pierwszego prototypu przebiegało bardzo wolno, mówi Hwan Ko. Pierwszym krokiem było ustalenie, czy robot będzie wzorowany na kręgowcu — zwierzęciu z kręgosłupem — czy na bezkręgowce, takim jak kałamarnica lub ośmiornica. Ponieważ model bezkręgowców mógł oferować większą swobodę ruchów, zespół początkowo planował naśladować ośmiornicę, ale Hwan Ko twierdzi, że pomysł ten okazał się zbyt ambitny.

Po manipulowaniu różnymi projektami i strukturami materiałów, zespół ostatecznie zdecydował się zająć prostszą formą samego kameleona. Kształtując nanodruty w proste wzory złożone z kropek, linii lub kształtów skali, byli w stanie stworzyć złożony efekt pokazany na tym filmie.

Chociaż wcześniejsze badania nad sztucznym kamuflażem Hwan Ko ma nadzieję, że ich praca będzie miała szerszy wpływ, szczególnie w dziedzinie transportu, urody i mody. Przyszłe zastosowania mogą obejmować samochody, które dostosowują swoje kolory, aby się wyróżniać, a nawet zmieniające kolor tkaniny.

Ta skóra kameleona, powierzchnia, w zasadzie jest rodzajem pokazu, mówi. Może być używany do miękkiego lub rozciągliwego lub elastycznego wyświetlacza.

Ponieważ technologia jest zależna od temperatury, nie działa tak dobrze w ekstremalnie niskich temperaturach, co może utrudnić sztucznemu kameleonowi uzyskanie pełnego spektrum kolorów.

Ramzesa Martineza, adiunkt na Purdue University, który również bada robotykę inspirowaną biologią, mówi, że przełożenie innych systemów inspirowanych biologicznie na nowe technologie może prowadzić do większej liczby możliwości, w tym systemów, które pomogą zlokalizować ocalałych po trzęsieniu ziemi.

ukryć