Синтетичната кожа, базирана на биологията на октопода, обещава приложения в роботиката

Учените разкриха синтетична кожа, въодушевена от камуфлажа на октопод, който е кадърен да трансформира цвета и текстурата, отваряйки евентуални приложения от роботиката до технологиите за проявление.

Изследователите са употребявали техники за ецване на полупроводници, с цел да пресъздадат способността на морските мекотели да се крият, като трансформират външния си тип, с цел да наподобяват околната среда.

Изследователите използваха по какъв начин грапавостта или изглаждането на повърхностите може да направи светлината, която отразяват, да наподобява друга за наблюдаващия, създавайки доста по-широка образна палитра, в сравнение с да разчитаме единствено на цветови вариации.

„ За първи път можем да имитираме основни аспекти на камуфлажа [октопод, сепия и калмар] в разнообразни среди: а точно управление на комплицирани, естествено изглеждащи текстури и при в това време, променяйки самостоятелни цветови модели “, сподели Сидхарт Доши, първият създател на публикация за синтетичната кожа, оповестена в Nature в сряда.

Описание на видеоклипа

Учените сътвориха синтетична кожа, която може да трансформира както цвета, по този начин и текстурата

Октоподите употребяват камуфлаж както за лов на плячка, по този начин и за отбягване на хищници. Промените във външния им тип са по едно и също време по-бързи и по-сложни от тези на хамелеона, сухоземното животно, най-известно със способността си да се слива със заобикалящата го среда.

Доши, академик от Станфордския университет, сподели, че той и сътрудниците му откриватели са моделирали своя метод върху характерностите на типовете главоноги с меко тяло, които включват октопод, сепия и калмари. Учените са употребявали полимерен филм, който е елементарен за преоформяне и е разграничен на два пласта, с цел да разреши цветът и текстурата да се трансформират настрана един от различен.

Изследователите са постигнали текстурния подробност, който са желали, като са употребявали техника, известна като електронно-лъчева литография, която може да се употребява за произвеждане на полупроводници. Тя може да издълбава шарки в мащаба на милиардни от метъра.

Синтетичната кожа промени външния си тип в границите на към 20 секунди след нанасянето на вода върху всеки пласт или и двата, превключвайки назад към първичната си форма, до момента в който изсъхваше.

Изследователите сътвориха пет разнообразни цветови положения посредством разбъркване на алкохолно съединяване в разнообразни концентрации с водата. Те съумяха непрестанно да управляват грапавостта на текстурата на материала.

Учените възнамеряват да разработят дигитален надзор за бъдещи версии на кожата. Това може да се употребява в тандем с логаритми за компютърно зрение за подаване на информация за околната среда.  

Те споделят, че тяхното създание може да се употребява за приложения, които се възползват от „ безчет комплицирани положения на образен външен тип “, в това число криптиране, динамични творби на изкуството и екрани. Тя може да „ разреши в действителност сходен на главоноги камуфлаж “ в роботите, прибавиха те.

Алекс Кейгън, биолог от университета в Кеймбридж, сподели, че синтетичната кожа е „ увещание, че еволюцията е извънреден развой на планиране “ и богат източник на хрумвания за софтуерен прогрес.

„ Като гледаме към главоногите, организмите, които имат прекарали стотици милиони години в рационализиране на динамичен камуфлаж, създателите демонстрират по какъв начин биологичната досетливост може да управлява същински нови инженерни решения “, сподели Кейгън.

„ Вместо да копират непосредствено природата, те абстрахират нейните правила и ги превеждат в програмируеми материали с благоприятни условия, които биха били сложни за планиране единствено от първи правила. “

Франсиско Мартин-Мартинес, старши учител по химия и естествени науки в Кралския лицей в Лондон, сподели, че проучването може един ден да разреши „ умни кожи “, които неотложно се приспособяват към всяка обстановка, „ приближавайки се към мантията невидимка на Хари Потър.

„ Освен камуфлажа, способността да се вършат шарки може да докара до нови видове сензорни екрани, които образуват повдигнати бутони или брайлови знаци при поискване и по-късно се изравняват изцяло “, сподели Мартин-Мартинес.