순식간에 문어는 피부의 색과 질감을 바꾸어 거친 가장자리의 해초 나 산호처럼 만들 수있어 환경에 거의 보이지 않게됩니다. 그리고 미래에는 로봇이이 마술처럼 위장 된 위장 기법을 끌어낼 수있을 것입니다.
연구원들은 평평한 2D 표면에서 범프와 구덩이가있는 3 차원 표면으로 변형 할 수있는 합성 형태의 두족류 피부를 만들었으며, Science 지에 오늘보고합니다 (10 월 12 일). 이 기술은 언젠가는 부드러운 로봇에 사용될 수 있으며, 일반적으로 신축성있는 실리콘 "피부"로 덮여있다.
"위장을 입은 로봇은 동물의 공격으로부터 숨어 보호 될 수 있으며 자연 서식지에서 동물을 연구하기 위해 동물에 더 잘 접근 할 수 있습니다."Cecilia Laschi 교수 , Science의 최신호에 동봉 된 기사를 작성했습니다. "물론 위장은 로봇의 가시성을 줄이면 위험한 지역에 접근 할 수있는 장점이있는 군용 애플리케이션을 지원할 수있다"고 이번 연구에 관여하지 않은 Laschi는 말했다.
울퉁불퉁 한 피부
펜실베이니아 대학교의 제임스 피쿨 (James Pikul)과 코넬 대학교 (Cornell University)의 로버트 셰퍼드 (Robert Shepherd)가 이끄는 연구원들은 낙지와 오징어가 위장을 위해 1/5 초에 근육 유닛을 사용하여 팽창 할 수 있다는 3D 충돌이나 유두에서 영감을 얻었습니다.
연약한 로봇에서 유두의 보완은 실리콘 피부 아래에 공기 주머니 또는 "풍선"이 될 것입니다. 종종,이 포켓들은 로봇에서 운동을 발생시키기 위해 다른 지점에서 다른 시간에 팽창됩니다. 새로운 연구에서이 로봇 팽창은 한 걸음 더 나아갔습니다.
"우리가 할 수있는 일과 우리의 기술이 할 수없는 일을 바탕으로 우리는 어떻게 놀라운 기술에 대한 기술적 솔루션을 갖기 위해 격차를 해소 할 수 있습니까?" 셰퍼드가 제기 한 주요 질문이었습니다.
"이 경우 풍선을 부 풀리는 것은 상당히 실현 가능한 해결책"이라고 덧붙였다.
작은 섬유 메쉬 구체를 실리콘에 삽입함으로써 과학자들은 문어가 피부를 재 조직화하는 것처럼 팽창 된 표면의 질감을 제어하고 형성 할 수있었습니다.
당시 코넬 대학 (Cornell University)의 박사후 과정 학생 인 피쿨 (Pikul)은 파이버-메시 링 (fiber-mesh ring)의 패턴을 통해 에어 포켓을 텍스처링한다는 아이디어를 내놓았다. 그는 팽창이 얼마나 빠르고 가역적 일 수 있는지에 따라 실리콘 팽창에 대한 아이디어에 이끌 렸다고 Pikul은 Live Science에 설명했다. 거기서부터는 수학적 모델을 파악하여 문제를 해결하는 것이 었습니다.
개념의 증거
텍스처 스킨의 현재 프로토 타입은 상당히 초보적입니다. 실리콘 버블을 동심원의 파이버-메쉬 프레임으로 나눔으로써 연구원들은 실리콘이 팽창 할 때 실리콘의 모양을 제어하는 방법을 알아 냈습니다. 논문에 따르면, 그들은 메쉬를 강화함으로써 기포를 새로운 형태로 팽창시켰다. 예를 들어, 그들은 즙이 많은 식물뿐만 아니라 강의 둥근 돌을 모방 한 구조물을 만들었습니다 (Graptoveria amethorum) 나선 패턴으로 배열 된 잎으로.
그러나 정교함은 그들의 주요 목표가 아니라고 셰퍼드는 지적했다.
셰퍼드는 "우리는 이것이 전세계의 소수의 사람들 만이 사용할 수있는 기술이되기를 원치 않으며, 사용하기가 쉬워지기를 바란다"고 말했다. 그는 색상이 변하는 실리콘 스킨을 만드는 방법에 대한 팀의 초기 연구 결과를 바탕으로 한 텍스처링 기술을 산업계, 학계 및 애호가 모두가 이용할 수 있기를 원했습니다. 따라서이 팀은 레이저 커터와 같은 제한 기술을 사용하여 와이어 링을 제조했습니다. 코넬 대학 외부의 사람들이 사용할 수 있기 때문입니다.
코넬 (Cornell)의 물리 교수 인 이타이 코헨 (Itai Cohen)은이 연구의 또 다른 접근 가능한 측면에 주목했다. 현장으로의 여행에서 코헨은 수축 된 실리콘 시트를 위장 텍스처로 팽창 시키도록 프로그램 된 트럭 뒷면에 쌓을 계획이다. 코헨은 라이브 사이언스에 "이제 팽창 할 수 있으므로 영구적 인 형태 일 필요는 없다. 코헨은이 기술이 발전함에 따라 환경을 스캔 한 다음 해당 실리콘 시트를 바로 프로그래밍 할 수있을 것이라고 말했다.
Pikul과 Shepherd는 각자의 실험실에서이 기술을 추구 할 계획입니다. 셰퍼드는이 기술을 개발 한 이후 테더 및 가압 공기 시스템이 필요없는 동일한 텍스처링을 유발할 수있는 전류로 인플레이션을 대체하기 시작했다고 설명했다. 피쿨은 재료 표면을 조작함으로써 배운 교훈을 배터리 나 냉각제와 같이 표면적이 중요한 역할을하는 것에 적용 할 수 있기를 희망한다고 그는 말했다.
"우리는 여전히 소프트 로봇 공학의 탐구 단계에있다"고 셰퍼드는 말했다. 대부분의 기계는 단단한 금속과 플라스틱으로 구성되어 있기 때문에, 소프트 로봇의 관습과 최고의 용도는 아직 완전히 완성되지 않았습니다. "우리는 단지 시작에 불과하고 우리는 훌륭한 결과를 얻었습니다.하지만 앞으로 핵심은"다른 사람들이 기술을보다 쉽게 사용하고 이러한 시스템을 신뢰할 수있게하는 것입니다. "
이 연구는 미 육군 연구소의 육군 연구소에서 자금을 지원 받았다.
