כהרף עין, תמנון יכול להיראות כמו אצות או אלמוגים מרופטים על ידי שינוי צבע ומרקם עורו, ובכך להפוך כמעט בלתי נראה בסביבתו. ובעתיד, ייתכן שרובוטים יוכלו לסלק גם את טריק ההסוואה הקסום לכאורה.
החוקרים יצרו צורה סינתטית של עור הצווארפוד שיכול להפוך משטח דו-ממדי שטוח למשטח תלת ממדי עם בליטות ובורות, כך מדווחים היום (12 באוקטובר) בכתב העת Science. החוקרים אמרו כי ניתן להשתמש בטכנולוגיה זו יום אחד ברובוטים רכים, המכוסים בדרך כלל בעור סיליקון נמתח.
"רובוטים מוסווים עשויים להסתיר ולהגן מפני התקפות על בעלי חיים ועשויים להתקרב לבעלי חיים כדי לחקור אותם בסביבתם הטבעית", ססיליה לאשי, פרופסור לביו-רובוטיקה במכון הבי-רובוטי של בית הספר למחקר מתקדם בסנטאננה בפיזה, איטליה. , כתב במאמר נלווה בגיליון הנוכחי של מדע. "כמובן, הסוואה עשויה גם לתמוך ביישומים צבאיים, כאשר צמצום הנראות של הרובוט מספק לו יתרונות בגישה לאזורים מסוכנים," כתב לאצ'י, שלא היה מעורב במחקר הנוכחי.
עור גבשושי
החוקרים, בראשות ג'יימס פיקול מאוניברסיטת פנסילבניה ורוברט רועה מאוניברסיטת קורנל, לקחו השראה מהמפגעים התלת-ממדיים, או הפפילות, כי תמנונים ודיונון יכולים להתנפח באמצעות יחידות שרירים בחמישית השניה להסוואה.
השלמת הפפילות ברובוט רך יהיו כיסי האוויר, או "בלונים", מתחת לעור הסיליקון. לעתים קרובות, הכיסים הללו מתנפחים בזמנים שונים בנקודות שונות ליצירת תנועה ברובוט. במחקר החדש נלקחה אינפלציה רובוטית זו צעד קדימה.
"בהתבסס על הדברים האלה הם יכולים לעשות ומה הטכנולוגיה שלנו לא יכולה לעשות, איך אנחנו מגשרים על הפער שיש פתרונות טכנולוגיים ליכולותיהם המדהימות?" הייתה השאלה המרכזית שהציב רועה.
"במקרה זה ניפוח בלון הוא פיתרון די ריאלי", הוסיף.
על ידי הטמעת כדורי רשת סיבים קטנים בסיליקון, המדענים יכלו לשלוט ולעצב את מרקם המשטח המנופח, ממש כפי שהתמנון עשוי לחדש את עורו.
פיקול, אז סטודנט לדוקטורט באוניברסיטת קורנל, הגה את הרעיון למרקם את כיסי האוויר האלה באמצעות תבניות של טבעות רשת הסיבים. הוא נמשך לרעיון של ניפוח סיליקון בגלל כמה האינפלציה יכולה להיות מהירה והפוכה, הסביר פיקול ל- Live Science. משם, זה היה רק עניין של להבין את המודלים המתמטיים כדי לגרום לזה לעבוד.
הוכחה של רעיון או תאוריה
האב-טיפוס הנוכחי לעורות המרקמים נראה מבושל למדי: על ידי חלוקת בועות הסיליקון עם עיגולים קונצנטריים של מסגרות רשת סיביות, החוקרים הבינו כיצד לשלוט על צורת הסיליקון כשהתנפח. על פי העיתון הם הצליחו לנפח את הבועות לכמה צורות חדשות. למשל, הם יצרו מבנים שחיקו אבנים מעוגלות בנהר וכן צמח עסיסי (Graptoveria amethorum) עם עלים מסודרים בתבנית ספירלית.
אבל התחכום לא היה המטרה העיקרית שלהם, ציין שפרד.
"אנחנו לא רוצים שזו תהיה טכנולוגיה שרק אנשים מעטים בעולם יכולים להשתמש בה; אנחנו רוצים שיהיה קל למדי לעשות זאת", אמר שפרד לליבי סיינס. הוא רצה שטכנולוגיית המרקם, שבנויה על ממצאים קודמים של הצוות כיצד להפוך את עורות הסיליקון המשתנים בצבע, תהיה נגישה לתעשייה, לאקדמיה ולחובבים כאחד. לכן הצוות השתמש בכוונה בטכנולוגיות מגבילות כמו חותכי לייזר לייצור טבעות התיל מכיוון שזה מה שאנשים מחוץ למעבדה באוניברסיטת קורנל יכלו להשתמש.
איתי כהן, פרופסור לפיזיקה בקורנל, שעבד גם הוא על המחקר, ציין פן נגיש נוסף של הטכנולוגיה. בטיול לשדה, כהן רואה את ערימת גיליונות הסיליקון הנטוי - שתוכננו להתנפח למרקם הסוואה - לגב המשאית. "עכשיו אתה יכול לנפח את זה כדי שזה לא יהיה במצב הקבוע הזה, שהוא ממש קשה להובלה," אמר כהן ל- Live Science. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת, יתכן שאפשר אפילו לסרוק סביבה ואז לתכנת את דף הסיליקון המתאים בדיוק שם ושם כדי לחקות זאת, העריך כהן.
גם פיקול וגם רועה מתכננים להמשיך בטכנולוגיה זו במעבדות שלהם. רועה הסביר כי מאז שפיתח את הטכנולוגיה, הוא החל להחליף את האינפלציה בזרמים חשמליים העלולים לגרום לאותה מרקם - אין צורך במערכת אוויר קשורה ומערכת לחץ. ופיקול מקווה ליישם את השיעורים שנלמדו ממניפולציה על משטחי החומרים לדברים בהם שטח הפנים ממלא תפקיד משמעותי, כמו סוללות או נוזלי קירור, אמר.
"אנחנו עדיין מאוד נמצאים בשלב הגישוש של הרובוטיקה הרכה", אמר רועה. מכיוון שרוב המכונות מורכבות ממתכות קשות ופלסטיקה, המוסכמות והשימושים הטובים ביותר ברובוטים רכים טרם הושלמו במלואן. "אנחנו רק בהתחלה, ויש לנו תוצאות נהדרות," אמר, אך המפתח הוא, "בעתיד, יקל על אנשים אחרים להשתמש בטכנולוגיה וודא שהמערכות הללו אמינות."
המחקר מומן על ידי משרד המחקר הצבאי של מעבדת המחקר בצבא.
