Cefalópodes - invertebrados marinhos, como polvos, lulas e chocos - são únicos por várias razões, uma das quais é a capacidade de mudar a cor e a forma do corpo em questão de segundos.
Um grupo de cientistas liderados por Robert Shepard, professor associado da Escola Sibley de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, aprendeu a usar a capacidade dos cefalópodes para transformar superfícies planas em superfícies tridimensionais. Tal ação pode ser feita a qualquer momento.
Shepard admira polvos e suas habilidades a tal ponto que eles instalaram um aquário especial capaz de segurar a criatura acima. De acordo com o próprio Robert, ele fez isso para realizar vários estudos e observar a capacidade do animal de mudar a cor e a forma de seu corpo. Este passo é importante porque os resultados do trabalho científico serão utilizados no campo da robótica.
"Há muitas maneiras complexas que ajudarão a mudar a aparência da tecnologia robótica, mas nossa tarefa é facilitar esse processo", disse o pesquisador.
O objetivo é este: conseguir inflar o corpo, como um balão em qualquer forma desejada.
"Se você quiser pegar uma bola redonda e transformar sua aparência em um quadrado, será bem difícil. O problema está nos materiais e na técnica correta. Como você pode transformar a aparência do material ao seu gosto?", Diz um dos assistentes de Shepard.
Shepard e sua equipe foram capazes de criar algo semelhante usando bio-desenvolvimento e conhecimento corretamente aplicado no campo da matemática. Eles nomearam seu desenvolvimento CCOARSE - Elastômero circunferencialmente restrito e radialmente esticado, que eles logo patentearam. O próprio Shepard argumenta que o conceito é bem simples.
Os cefalópodes são capazes de mudar sua aparência e forma para se fundirem com o meio ambiente. Eles fazem isso graças a protuberâncias que aparecem devido à contração muscular. O trabalho dos pesquisadores é simular tais ações combinando dois materiais - um elastômero de silicone e uma malha de fibra, que foi previamente instalado nele.
Você pode criar um dispositivo desse tipo com a ajuda de silicone, que é despejado em um modelo tridimensional de qualquer formato e espessura. A malha mencionada anteriormente é colocada em silicone. A seguir, a criação de um formulário usando um algoritmo especial que pode reconhecer imediatamente o modelo final.
Malha de silicone deve em breve ser resfriado, colocando em temperatura ambiente e, em seguida, novamente derramar o mesmo silicone no topo. Esta combinação de dois materiais - silicone, que pode ser esticado, bem como uma malha inextensível, permite que você infle o material em qualquer forma desejada.
"Para criar uma certa forma, você precisa calcular o ângulo de inclinação em cada ponto, bem como a força de tensão, adicionando ou removendo a grade", compartilha Ethan Cohen, assistente de Shepard e professor da Faculdade de Artes.
As equipes descobriram que os cálculos do CCOARSE eram razoavelmente precisos, e o inflado do corpo atingiu um número de 10% dos cálculos do algoritmo.
O desenvolvimento em si foi financiado pelo Escritório de Pesquisa do Exército (departamento de pesquisa militar), a fim de criar um sistema de disfarce completamente novo para os militares dos EUA. É possível que, após algum tempo, possamos ver um sistema de camuflagem completamente novo, que será produzido para as forças especiais de elite dos Estados Unidos. Graças a ela, o alcance de suas tarefas pode se expandir significativamente, porque perceber que um lutador que se fundiu com o ambiente dessa forma é muito, muito difícil. De acordo com o próprio Shepard, além desse objetivo, existem vários outros.
"Imagine a possibilidade de transportar este material na forma de lençóis ea capacidade de inflar depois para obter o formulário necessário. Temos a idéia de pegar uma folha de borracha e transportá-la com espuma de poliuretano, que endurece quando aplicada. Assim, as pessoas podem inflar borracha o tamanho certo, e então deixe endurecer, de forma que se torne como mobília ordinária ", - diz Robert.
Pesquisas futuras se concentrarão em tentar mudar a cor e a textura, além de criar padrões mais claros com um laser.
