banner
Окт 13, 2017
11 Views
Комментарии к записи Новый материал может менять свою форму как осьминог! отключены

Новый материал может менять свою форму как осьминог!

Written by
banner

Новый материал является программируемой структурой, которая может преобразовываться из 2D в 3D форму и смешиваться с окружающей средой.

Инженеры-исследователи были вдохновлены способностью головоногих моллюсков изменять текстуру и цвет своей кожи, чтобы создать новый, программируемый материал, который может довольно легко преобразовываться из 2D в 3D форму и смешиваться с окружающей их средой.

Цефалоподы, такие как осьминоги и каракатицы, являются настоящими мастерами маскировки животных (ниже можно увидеть некоторые видеоролики для вашего удовольствия).

Благодаря цветущим хроматофорам на их коже, а также светоотражающим иридофорам и лейкофорам, они могут изменять свой цвет за секунду, что полезно для защиты от угрожающих им хищников, а также для скрытия на дне моря.

Осьминоги помогают создать новый материал

Другим трюком для этих морских животных является изменение формы своей кожи. Их кожа имеет очень мускулистые участки, называемые сосочками, которые могут быть деформированы, чтобы изменить текстуру самой кожи этого животного, причем иногда довольно кардинально.

Используя свои сосочки, осьминоги и каракатицы могут сливаться с выступами и кораллами и даже имитировать другие морские существа. Для большинства головоногих моллюсков это является их основным механизмом защиты.

Используя опыт работы этих сосочков, инженеры из Корнеллского университета во главе с Джеймсом Пикулом и Робертом Шепердом спроектировали свое новое вещество.

«У большого количества животных есть сосочки, но они не могут растягиваться и мгновенно убираться, как это делают осьминоги и каракатицы», — сказал биолог Цефалопода Роджер Ханлон из Океанографического института Вудс-Хола, который сотрудничал с инженерами-исследователями.

У европейской каракатице есть по меньшей мере девять наборов этих сосочков, каждый из которых может превращаться из плоской двумерной кожи в одну из дюжины различных форм, которые контролируются индивидуально.

материал

Новое вещество или материал команды ученых, показанный на рисунке ниже, состоит из волоконной сетки, встроенной в силиконовый каучук. Эта сетка накладывается таким образом, чтобы секции были ограничены во время процесса преобразования, позволяя некоторым частям расширяться при активации при надувании воздухом — подобно мышцам на коже осьминогов.

«Инженеры разработали множество сложных способов контроля формы мягких растяжимых материалов, но мы хотели сделать это простым способом, который был бы быстрым, мощным и легким в управлении», — сказал ведущий исследователь Джеймс Пикуль, Пенсильванский университет.

Ученые были увлечены тем, как многие головоногие измененяют текстуру кожи, поэтому они учились и черпали вдохновение из их мышц, которые позволяют головоногим моллюскам контролировать их текстуру, и воплотили эти идеи в метод контроля формы мягких растягиваемых материалов.

Команда создала две итерации своей идеи:

  • одну, которая может образоваться в форме серой гальки,
  • и другую, которая как бы образуется в форме растения Graptoveria amethorum.

Применение нового материала

Новый материал можно будет легко масштабировать и реализовывать с помощью любого варианта. К возможному применению, например, относятся будущие новые гидрогели.

Что касается еще применения для материала, то он может быть использован для преобразования 3D-дисплеев или для изучения животных в дикой природе, как можно меньше нарушая их окружающую среду.

Несомненно, существуют также потенциальные военные приложения для нового вещества или материала, учитывая, что исследование финансировалось Исследовательским офисом армии США и Управлением научных исследований ВВС США.

Это открытие является путевкой в будущее. Хотя люди достаточно хорошо знают механизмы, при которых осьминоги и каракатицы могут изменять свою форму и цвет, оказывается, что репликация этих механизмов — очень сложная задача, которую можно выполнить исскуственным способом.

Поделитесь с друзьями!
Article Categories:
Бизнес новости
banner

Comments are closed.