Los cefalópodos (invertebrados marinos, como el pulpo, el calamar y la sepia) son únicos por varias razones, una de las cuales es su capacidad para cambiar el color y la forma de su cuerpo en cuestión de segundos.
Un grupo de científicos dirigido por Robert Shepard, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de Sibley, ha aprendido a usar la capacidad de los cefalópodos para transformar superficies planas en superficies tridimensionales. Tal acción se puede hacer en cualquier momento.
Shepard admira a los pulpos y sus habilidades hasta el punto de que han instalado un acuario especial capaz de albergar a la criatura anterior. Según el propio Robert, hizo esto para llevar a cabo varios estudios y observar las capacidades del animal para cambiar el color y la forma de su cuerpo. Este paso es importante porque los resultados del trabajo científico se utilizarán en el campo de la robótica.
"Hay muchas formas complejas que ayudarán a cambiar la apariencia de la tecnología robótica, pero nuestra tarea es facilitar este proceso", dijo el investigador.
El objetivo es este: lograr inflar el cuerpo, como un globo en cualquier forma deseada.
"Si quieres tomar una bola redonda y transformar su apariencia en un cuadrado, será bastante difícil de hacer. El problema está en los materiales y la técnica correcta. ¿Cómo puedes transformar la apariencia del material a tu gusto?", Dice uno de los asistentes de Shepard.
Shepard y su equipo pudieron crear algo similar a través del desarrollo biológico y el conocimiento aplicado correctamente en el campo de las matemáticas. Nombraron su desarrollo CCOARSE - Elastómero circunferencialmente restringido y radialmente estirado, que pronto patentaron. El propio Shepard argumenta que el concepto es bastante simple.
Los cefalópodos pueden cambiar su apariencia y forma para fusionarse con el ambiente. Lo hacen gracias a las protuberancias que aparecen debido a la contracción muscular. El trabajo de los investigadores es simular tales acciones mediante la combinación de dos materiales: un elastómero de silicona y una malla de fibra, que se instaló previamente en él.
Un dispositivo de este tipo se puede crear utilizando silicona, que se vierte en un modelo tridimensional de cualquier forma y grosor. La malla mencionada anteriormente se coloca sobre silicona. La siguiente es la creación de un formulario utilizando un algoritmo especial que puede reconocer inmediatamente la plantilla final.
La malla de silicona se debe enfriar pronto, a temperatura ambiente, y luego se vierte la misma silicona en la parte superior. Esta combinación de dos materiales: silicona, que se puede estirar, así como una malla inextensible, le permite inflar el material en cualquier forma deseada.
"Para crear una determinada forma, debe calcular el ángulo de inclinación en cada punto, así como la fuerza de tensión, agregando o quitando la cuadrícula", comparte Ethan Cohen, asistente y maestra de Shepard en el College of Arts.
Los equipos descubrieron que los cálculos de CCOARSE eran bastante precisos, y que la hinchazón del cuerpo alcanzó un 10% de los cálculos del algoritmo.
El desarrollo en sí fue financiado por la Oficina de Investigación del Ejército (oficina de investigación militar) para crear un sistema de disfraz completamente nuevo para el ejército de los EE. UU. Es posible que después de algún tiempo veamos un sistema de camuflaje completamente nuevo, que se producirá para las fuerzas especiales de élite de los Estados Unidos. Gracias a ella, el rango de sus tareas puede expandirse significativamente, porque notar que un luchador que se ha fusionado con el medio ambiente de esa manera es muy, muy difícil. Según el propio Shepard, además de este objetivo, hay varios otros.
"Imagine la posibilidad de transportar este material en forma de láminas y la posibilidad de inflarlo más tarde para obtener la forma necesaria. Tenemos la idea de tomar una lámina de caucho y transportarla con espuma de poliuretano, que se endurece cuando se aplica. del tamaño correcto, y luego dejar que se endurezca, para que se asemeje a los muebles comunes ", dice Robert.
Las investigaciones futuras se centrarán en intentar cambiar el color y la textura, así como crear patrones más claros con un láser.
