Люди не предназначены для того, чтобы жить под водой или даже хвататься за предметы в водной среде. Однако природа предлагает несколько примеров существ, которые развили способность образовывать прочные связи во «влажных» ситуациях: и биомимикрия призвана воспользоваться этой возможностью.
Команда исследователей из Технологического института Вирджинии создала перчатку, вдохновленную осьминогом, которая может захватывать объекты под водой. Перчатка оснащена резиновыми присосками и сложной сенсорной системой, воспроизводящей уникальную мышечную и нервную систему осьминога.
Осьминоги гения
Осьминог (но я предпочитаю говорить осьминог) — одно из самых уникальных животных на Земле. Его уникальные характеристики делают его практически «инопланетянином» на нашей планете, и по этой причине биомимика изучает множество решений, вдохновленных этим животным. Они вокруг технологии камуфляжа, роботизированные руки, мягкий робот и тысячи других вещей, вдохновленных осьминогами.
Одной из особенностей осьминога является наличие восьми длинных щупалец, которые могут хватать и манипулировать самыми разными объектами в водной среде. Мышечная и нервная система контролирует более 2.000 присосок на этих щупальцах: острые края присосок более твердые и даже позволяют разрезать практически любой материал.
Исследователи воссоздают эти возможности человеческой руки, создав носимую систему под названием «Окта-перчатка». Окта-перчатка — это перчатка, которая, по сути, позволяет нам иметь «руку осьминога». Прорезиненные пальцы покрыты мягкими активируемыми мембранами, имитирующими присоски осьминогов, позволяющими надежно удерживать предметы даже при минимальном давлении.
Электронная розетка
Команда подключила серию крошечных оптических датчиков приближения LiDAR к нижней стороне перчатки, которые регистрируют близость объекта. Затем комбинация присосок и датчиков была подключена через микроконтроллер для имитации нервной и мышечной систем осьминогов.
«Объединяя мягкие, отзывчивые клейкие материалы со встроенной электроникой, мы можем захватывать предметы без риска их раздавить». игра в кости Майкл Бартлетт, ассистент Технологического института Вирджинии.
«Работа с мокрыми или подводными объектами станет намного проще и естественнее. Электроника может быстро и автоматически активировать и отпустить предмет: достаточно поднести руку ближе, и все произойдет само собой, без необходимости нажимать какие-либо кнопки».
Это решение (перчатка с синтетическими присосками и встроенными датчиками) меня очень убедило. И это тоже хорошо работает. В тестах Окта-перчатка справилась с деликатными и легкими предметами: металлическими игрушками, цилиндрами, даже сверхмягкой гидрогелевой сферой. Перенастроив сенсорную сеть, он затем брал и манипулировал еще более крупными объектами, такими как тарелка, коробка и миска.
Руки осьминога: возможные применения
«Эти возможности имитируют продвинутые манипуляции, зондирование и контроль головоногих моллюсков и обеспечивают платформу для синтетических подводных клейких шкур, способных надежно манипулировать различными подводными объектами», сказал постдокторант Рави Тутика в интервью на официальном сайте Virginia Tech (Я связываю это с вами здесь).
«Это определенно шаг в правильном направлении, но еще многое предстоит узнать об осьминогах и о том, как создавать интегрированные клеи, прежде чем мы достигнем полных возможностей захвата, которыми обладают эти подлинные силы природы».
Заглядывая в будущее, исследователи полагают, что Octa-Glove может сыграть роль в создании мягкой робототехники для подводного захвата. Также будет возможно применение в технологиях с участием пользователя, здравоохранении и производстве для сборки и обработки влажных объектов.
Его могут носить дайверы, подводные археологи, инженеры-мостики и спасательные команды для извлечения людей и предметов из воды.
Хороший осьминог! (Извините, читатели итальянской версии: я должен был сказать).
