科学家研发能改变形状的“皮肤”
人类可能认为自己对伪装有很好的处理,但是我们可能真的只有“业余水平”。狙击手可能可以通过“吉利装”融入灌木丛中,但是章鱼和墨鱼等伪装高手的伪装技巧可能更胜一筹。现在科学家从自然界获取灵感,试图创造出真正惊人的机器人“迷彩服”。
近日,来自康奈尔大学等科研人员将二维(2D)可伸缩表面通过编程转换为目标3D形状的合成组织,合成组织由嵌入不可伸展的纺织网的弹性膜组成,通过使用简单的制造方法和建模方法将其膨胀到其目标形状的10%以内。纤维网作为局部结缔组织起到纤维增强的作用,以此向中心轴提供力并控制3D形状,而弹性体作为可伸展的软组织,其伸缩垂直于合成皮肤表面。这些可伸缩表面从平面转换为3D纹理,可以模仿天然石材和植物形状,并将其伪装成背景环境。
相关研究以Stretchable surfaces with programmable 3D texture morphing forsynthetic camouflaging skins为题发表在《科学》杂志上。
全新的类似“皮肤”的材料模仿头足类动物的特征,允许水生生物以升起或降低它们皮肤下部产生隆起物和其他形状。在自然界中,动物使用这种能力模仿海底的岩石和其他物体,以便逃脱捕食者的追捕。科学家认为这种能力对于机器人来说可能是非常有用的,并且已经开始制定可以承受所需形状的“可编程”皮肤。
这种合成皮肤的作用非常类似于章鱼和墨鱼所赋予的性质,刚性膜限制皮肤某些部分的扩张,但允许其他部分隆起。当空气被泵入时,皮肤似乎变形成新的形状。这创建了一种3D实物,这种3D伪装本质上是非常有效的,并且在应用于机器人时也可能相当强大。例如,研究型机器人可能潜在地使用这种“皮肤”来观察动物。
论文链接:
http://science.sciencemag.org/content/sci/suppl/2017/10/12/358.6360.210.DC1/aan5627-Pikul-SM.pdf
来源:cnBeta
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