ในเวลาหนึ่งปลาหมึกยักษ์อาจทำให้เกิดสาหร่ายทะเลหรือปะการังที่ขรุขระได้โดยการเปลี่ยนสีและเนื้อสัมผัสของผิวจึงกลายเป็นสิ่งที่มองไม่เห็นในสภาพแวดล้อม และในอนาคตหุ่นยนต์อาจสามารถใช้เล่ห์เหลี่ยมลวงตาลายพรางนี้ได้เช่นกัน
นักวิจัยได้สร้างผิวหนังสังเคราะห์รูปแบบเซฟาโลพอดที่สามารถเปลี่ยนจากพื้นผิวเรียบแบน 2D เป็นมิติสามมิติที่มีการกระแทกและหลุมพวกเขารายงานในวันนี้ (12 ต.ค. ) ในวารสาร Science เทคโนโลยีนี้สามารถนำไปใช้กับหุ่นยนต์ที่อ่อนนุ่มซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะถูกปกคลุมด้วยซิลิโคนที่มีความยืดหยุ่น "ผิวหนัง" นักวิจัยกล่าว
"หุ่นยนต์ลายพรางอาจซ่อนตัวและได้รับการปกป้องจากการโจมตีของสัตว์และอาจเข้าใกล้สัตว์เพื่อศึกษาพวกมันในแหล่งอาศัยตามธรรมชาติ" เซซิเลียลาสชิศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาศาสตร์ที่สถาบันชีววิทยาศาสตร์ของสถาบันการศึกษาขั้นสูงของ Sant'Anna ในปิซาประเทศอิตาลี , เขียนในบทความประกอบในฉบับปัจจุบันของวิทยาศาสตร์ “ แน่นอนว่าการอำพรางอาจสนับสนุนแอพพลิเคชั่นทางทหารด้วยซึ่งการลดการมองเห็นของหุ่นยนต์ทำให้มันมีข้อได้เปรียบในการเข้าถึงพื้นที่อันตราย” Laschi ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาในปัจจุบันกล่าว
ผิวเป็นหลุมเป็นบ่อ
นักวิจัยนำโดย James Pikul จาก University of Pennsylvania และ Robert Shepherd แห่ง Cornell University ได้รับแรงบันดาลใจจากการกระแทกแบบ 3 มิติหรือ papillae ปลาหมึกและปลาหมึกนั้นสามารถพองตัวโดยใช้กล้ามเนื้อในหนึ่งในห้าของวินาทีสำหรับการพรางตัว
ส่วนประกอบของ papillae ในหุ่นยนต์แบบนิ่มจะเป็นช่องอากาศหรือ "ลูกโป่ง" ใต้ผิวหนังซิลิโคน บ่อยครั้งที่กระเป๋าเงินเหล่านี้พองตัวในเวลาที่ต่างกันในจุดต่าง ๆ เพื่อสร้างการเคลื่อนที่ในหุ่นยนต์ ในการวิจัยใหม่อัตราเงินเฟ้อของหุ่นยนต์นี้ได้เพิ่มอีกขั้น
"จากสิ่งเหล่านี้พวกเขาสามารถทำได้และสิ่งที่เทคโนโลยีของเราไม่สามารถทำได้เราจะเชื่อมช่องว่างที่จะมีโซลูชั่นเทคโนโลยีเพื่อความสามารถที่น่าทึ่งของพวกเขาได้อย่างไร" คือคำถามกลางที่ถูกต้อนโดยเชพเพิร์ด
“ ในกรณีนี้การพองบอลลูนเป็นทางออกที่ดีมาก” เขากล่าวเสริม
นักวิทยาศาสตร์สามารถควบคุมและปรับแต่งพื้นผิวของพื้นผิวที่พองตัวได้เช่นเดียวกับปลาหมึกยักษ์ที่อาจหล่อเลี้ยงผิวของมันได้
พิกุลจากนั้นเป็นนักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยคอร์เนลล์เกิดความคิดเกี่ยวกับการทำพื้นกระเป๋าช่องอากาศเหล่านี้ผ่านลวดลายของวงแหวนใยแก้ว เขาถูกชักนำให้เกิดความคิดเรื่องการพองตัวของซิลิโคนเพราะอัตราเงินเฟ้อนั้นเป็นไปได้อย่างรวดเร็วและพลิกผันได้หรือไม่พิกุลอธิบายต่อวิทยาศาสตร์ชีวภาพ จากตรงนั้นมันเป็นเพียงการหาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อให้มันทำงานได้
พิสูจน์แนวคิด
ต้นแบบปัจจุบันของผิวหนังที่มีพื้นผิวนั้นดูเป็นธรรม: โดยการแบ่งฟองซิลิโคนกับวงกลมศูนย์กลางของโครงตาข่ายไฟเบอร์นักวิจัยจึงหาวิธีควบคุมรูปร่างของซิลิโคนเมื่อพองตัว พวกเขาสามารถขยายฟองอากาศให้เป็นรูปร่างใหม่โดยเสริมตาข่ายตามกระดาษ ตัวอย่างเช่นพวกเขาสร้างโครงสร้างที่เลียนแบบหินกลมในแม่น้ำเช่นเดียวกับพืชฉ่ำ (Graptoveria amethorum) ด้วยใบไม้ที่จัดเรียงเป็นเกลียว
แต่ความซับซ้อนไม่ใช่เป้าหมายหลักของพวกเขาเชพเพิร์ดกล่าว
“ เราไม่ต้องการให้สิ่งนี้เป็นเทคโนโลยีที่มีเพียงไม่กี่คนในโลกที่สามารถใช้งานได้เราต้องการให้มันเป็นเรื่องง่ายที่จะทำ” เชพเพิร์ดกล่าวกับ Live Science เขาต้องการเทคโนโลยีพื้นผิวซึ่งสร้างขึ้นจากการค้นพบก่อนหน้านี้ของทีมเกี่ยวกับวิธีการทำสกินซิลิโคนที่เปลี่ยนสีเพื่อให้สามารถเข้าถึงอุตสาหกรรมนักวิชาการและมือสมัครเล่น ดังนั้นทีมจงใจใช้เทคโนโลยีที่ จำกัด เช่นเครื่องตัดเลเซอร์เพื่อผลิตวงแหวนลวดเพราะนั่นคือสิ่งที่ผู้คนภายนอกห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์สามารถใช้
Itai Cohen ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ที่ Cornell ผู้ซึ่งทำงานด้านการวิจัยตั้งข้อสังเกตอีกแง่มุมหนึ่งของเทคโนโลยี โคเฮนวาดภาพซ้อนแผ่นซิลิโคนที่มีกิฟโฟลซึ่งถูกโปรแกรมไว้เพื่อขยายเข้าไปในพื้นผิวที่มีลายพราง - ด้านหลังของรถบรรทุก "ตอนนี้คุณสามารถพองมันได้ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องอยู่ในรูปแบบถาวรซึ่งยากต่อการขนส่ง" โคเฮนบอกกับ Live Science เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้นเราอาจจะสามารถสแกนสภาพแวดล้อมและตั้งโปรแกรมแผ่นซิลิโคนที่เกี่ยวข้องได้ทันทีและเพื่อเลียนแบบมันโคเฮนก็ได้คาดการณ์
ทั้งพิกุลและคนเลี้ยงแกะวางแผนที่จะติดตามเทคโนโลยีนี้ในห้องทดลองของตนเอง คนเลี้ยงแกะอธิบายว่านับตั้งแต่การพัฒนาเทคโนโลยีเขาเริ่มแทนที่อัตราเงินเฟ้อด้วยกระแสไฟฟ้าที่อาจทำให้เกิดพื้นผิวเดียวกัน - ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบอากาศแรงดันสูง และพิกุลหวังที่จะใช้บทเรียนที่ได้เรียนรู้จากการจัดการพื้นผิวของวัสดุกับสิ่งที่พื้นที่ผิวมีบทบาทสำคัญเช่นแบตเตอรี่หรือสารหล่อเย็นเขากล่าว
“ เรายังคงอยู่ในขั้นตอนการสำรวจของหุ่นยนต์อ่อน” เชพเพิร์ดกล่าว เนื่องจากเครื่องจักรส่วนใหญ่ประกอบด้วยโลหะหนักและพลาสติกอนุสัญญาและการใช้งานที่ดีที่สุดของหุ่นยนต์นิ่มจึงยังไม่ได้รับการอัดแน่น "เราเพิ่งเริ่มต้นและเรามีผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม" เขากล่าว แต่ที่สำคัญคือ "ในอนาคตทำให้คนอื่นสามารถใช้เทคโนโลยีได้ง่ายขึ้นและทำให้ระบบเหล่านี้เชื่อถือได้"
การศึกษาได้รับทุนจากสำนักงานวิจัยกองทัพบกของห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพสหรัฐฯ
