Τα κεφαλόποδα - ασπόνδυλα θαλάσσια, όπως χταπόδι, καλαμάρια και σουπιές - είναι μοναδικά για διάφορους λόγους, ένας από τους οποίους είναι η ικανότητά τους να αλλάζουν το χρώμα και το σχήμα του σώματός τους μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Robert Shepard, αναπληρωτή καθηγητή στη Σχολή Μηχανικών και Αεροναυπηγικής Sibley, έμαθε να χρησιμοποιήσει την ικανότητα των κεφαλόποδων να μετατρέψουν επίπεδες επιφάνειες σε τρισδιάστατα. Μια τέτοια ενέργεια μπορεί να γίνει ανά πάσα στιγμή.
Ο Σέπαρντ θαυμάζει τα χταπόδια και τις ικανότητές τους σε τέτοιο βαθμό που έχουν εγκαταστήσει ένα ειδικό ενυδρείο ικανό να κρατήσει το παραπάνω πλάσμα. Σύμφωνα με τον ίδιο τον Robert, το έκανε για να διεξαγάγει διάφορες μελέτες και να παρατηρήσει τις ικανότητες του ζώου να αλλάξει το χρώμα και το σχήμα του σώματός του. Αυτό το βήμα είναι σημαντικό επειδή τα αποτελέσματα της επιστημονικής εργασίας θα χρησιμοποιηθούν στον τομέα της ρομποτικής.
"Υπάρχουν πολλοί σύνθετοι τρόποι που θα βοηθήσουν στην αλλαγή της εμφάνισης της ρομποτικής τεχνολογίας, αλλά στόχος μας είναι να διευκολύνουμε αυτή τη διαδικασία", δήλωσε ο ερευνητής.
Ο στόχος είναι αυτό: να καταφέρετε να διογκώσετε το σώμα, όπως ένα μπαλόνι σε οποιαδήποτε επιθυμητή μορφή.
"Αν θέλετε να πάρετε μια στρογγυλή μπάλα και να μεταμορφώσετε την εμφάνισή της σε ένα τετράγωνο, θα είναι αρκετά δύσκολο να το κάνετε." Το πρόβλημα έγκειται στο υλικό και στη σωστή τεχνική, πώς μπορείτε να μετατρέψετε την εμφάνιση του υλικού στο γούστο σας; "λέει ένας από τους βοηθούς του Shepard.
Ο Σέπαρντ και η ομάδα του ήταν σε θέση να δημιουργήσουν κάτι παρόμοιο χρησιμοποιώντας τη βιο-ανάπτυξη και τη σωστή εφαρμογή των γνώσεων στον τομέα των μαθηματικών. Ονομάζονταν την ανάπτυξή τους CCOARSE - Περιορισμένο και ακτινικά εκτεινόμενο ελαστομερές, το οποίο σύντομα κατοχύρωσαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Ο ίδιος ο Shepard υποστηρίζει ότι η έννοια είναι πολύ απλή.
Τα κεφαλόποδα είναι σε θέση να αλλάξουν την εμφάνιση και το σχήμα τους ώστε να συγχωνευθούν με το περιβάλλον. Αυτό το κάνουν χάρη στις προεξοχές που εμφανίζονται λόγω της συστολής των μυών. Το έργο των ερευνητών είναι να προσομοιώσουν τέτοιες ενέργειες συνδυάζοντας δύο υλικά - ένα ελαστομερές σιλικόνης και ένα πλέγμα ινών, το οποίο προηγουμένως ήταν εγκατεστημένο σε αυτό.
Μπορείτε να δημιουργήσετε μια τέτοια συσκευή με τη βοήθεια της σιλικόνης, η οποία χύνεται σε ένα τρισδιάστατο μοντέλο οποιουδήποτε σχήματος και πάχους. Το προαναφερθέν πλέγμα τοποθετείται επί σιλικόνης. Ακολουθεί η δημιουργία μιας φόρμας χρησιμοποιώντας έναν ειδικό αλγόριθμο που μπορεί να αναγνωρίσει αμέσως το τελικό πρότυπο.
Η σιλικόνη ματιών πρέπει σύντομα να κρυώσει, να τεθεί σε θερμοκρασία δωματίου, και στη συνέχεια να ρίξει ξανά την ίδια σιλικόνη στην κορυφή. Αυτός ο συνδυασμός δύο υλικών - σιλικόνης, που μπορεί να τεντωθεί, καθώς και ένα μη εκτατό πλέγμα, σας επιτρέπει να διογκώσετε το υλικό σε οποιαδήποτε επιθυμητή μορφή.
"Για να δημιουργήσετε μια συγκεκριμένη μορφή, πρέπει να υπολογίσετε τη γωνία κλίσης σε κάθε σημείο, καθώς και τη δύναμη έντασης προσθέτοντας ή αφαιρώντας το πλέγμα", συμμερίζεται ο Ethan Cohen, βοηθός και δάσκαλος του Shepard στο College of Arts.
Οι ομάδες διαπίστωσαν ότι οι υπολογισμοί του CCOARSE ήταν αρκετά ακριβείς και η διογκωμένη ποσότητα του σώματος έφθασε σε ποσοστό 10% των υπολογισμών του αλγορίθμου.
Η ίδια η ανάπτυξη χρηματοδοτήθηκε από το Γραφείο Έρευνας Στρατού (στρατιωτικό ερευνητικό γραφείο) προκειμένου να δημιουργηθεί ένα εντελώς νέο σύστημα μεταμφιέσεων για τους αμερικανούς στρατιωτικούς. Είναι πιθανό ότι μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα δούμε ένα εντελώς νέο σύστημα καμουφλάζ, το οποίο θα παράγεται για τις ελίτ ειδικών δυνάμεων των Ηνωμένων Πολιτειών. Χάρη σε αυτήν, το φάσμα των καθηκόντων τους μπορεί να επεκταθεί σημαντικά, επειδή για να παρατηρήσετε έναν μαχητή που έχει συγχωνευθεί με το περιβάλλον με τέτοιο τρόπο είναι πολύ, πολύ δύσκολο. Σύμφωνα με τον ίδιο τον Σέπαρντ, εκτός από αυτόν τον στόχο, υπάρχουν και αρκετοί άλλοι.
"Φανταστείτε την πιθανότητα μεταφοράς αυτού του υλικού σε φύλλα και της δυνατότητας να το διογκώσετε αργότερα για να αποκτήσετε το απαραίτητο σχήμα. Έχουμε την ιδέα να πάρουμε ένα φύλλο από καουτσούκ και να το μεταφέρουμε με αφρό πολυουρεθάνης που στερεοποιείται όταν εφαρμόζεται. το σωστό μέγεθος, και στη συνέχεια αφήστε να σκληρύνει, έτσι ώστε να γίνει σαν τα συνηθισμένα έπιπλα », - λέει ο Robert.
Η μελλοντική έρευνα θα επικεντρωθεί στην προσπάθεια αλλαγής του χρώματος καθώς και της υφής, καθώς και στη δημιουργία σαφέστερων μοτίβων με ένα λέιζερ.
