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タコの皮のように、この新しいマテリアルは2Dから3Dに数秒で移行します

Octopiにはかなり印象的なスキルがあります。 彼らはツールを使用します。 彼らは大胆な脱出をhatch化します。 彼らはゲームをします。 彼らは試行錯誤を繰り返します。 しかし、おそらく彼らの最もクールな(そして確かに最もYouTubeにふさわしい)スキルは、自分自身をカモフラージュする能力です。 色だけでなく、肌のパピラと呼ばれる突起を使って隆起や尾根を作り、岩、サンゴ、海草、砂、その他の近くにあるものと溶け込むようにテクスチャを変えることができます。

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持っておくと便利なスキルですか? 今、私たち人間は、この偽装能力を活用することに近づいているかもしれません。 コーネル大学、ペンシルバニア大学、ウッズホールの海洋生物学研究所の研究者は、膨張すると複雑なテクスチャの3D構造に変換できる2Dマテリアルを作成し、多くの潜在的な用途への道を開きました。

素材は繊維メッシュが埋め込まれたシリコーンゴムです。 メッシュはリング状に層状になっており、タコの筋肉と同じように作用し、ゴムの皮をさまざまな形状に引き寄せます。 テストでは、研究者は、膨らんだときに材料が一連の丸い石のように見えるようにメッシュを構成しました。 彼らはまた、一種の多肉植物のように見えるようにメッシュを設計しました。

ペンシルバニア大学の機械工学教授で研究を主導したジェームズピクルは、イカやタコなどの頭足類に触発され、より優れたソフトテクスチャロボットの構築に取り組んでいます。

「これらの生き物は、完全に柔らかいため、非常に魅力的です」と彼は言います。 「彼らは海底を走ることができ、泳ぐことはできますが、骨格系はありません。 それらは、ソフトロボットを作成する人にとって完璧な設計目標です。」

ロボット工学でゴムのような柔らかい材料を扱う際の課題の1つは、それらが複数の方法で伸びるため、制御が難しい場合があることです。 Pikulは、比較的伸縮性のないファブリックリングを柔らかい素材に追加することで頭足類の筋肉構造を模倣することで、形状をさらに制御できることを認識しました。

ピクルと彼のチームは、「岩は実際にカモフラージュするのが非常に難しい」ため、岩のように見せることで材料をテストすることにしました。

ボルダー色のスーツを着たたくさんの岩の前に立っている人は、特に太陽が輝いて人間の形をした影を落としているとき、人間の形をした岩のように見えます。 しかし、テクスチャを追加することで、方程式を変更しました。

多肉植物は、その球根の葉のために被験者として選ばれました。 現在、プロトタイプの素材には、オークの葉や紙のような非常に薄い構造に変形するような伸縮性がありません。 しかし、多肉植物の丸い葉は手の届くところにありました。 Pikulと彼のチームは、最終的に非常に薄く引っ張ることができる構造を開発したいと考えています。

陸軍研究局が後援したこの研究は、今週ジャーナルScienceに掲載されました。

「結果は印象的です」と、イタリアのピサにあるサンタンナ高等研究院のロボット教授であるセシリア・ラスキは、ピクルの科学研究についてコメントしています。

プロトタイプ素材で作成されたテクスチャは非常に単純ですが、複数の潜在的な軍事、科学、建築用途に向けた重要な第一歩であるとLaschiは言います。 彼らは、カメラロボットが周囲の環境とうまく調和できるようにすることで、科学者が野生の動物を研究するのを助けることができます。 素材で作られたインフレータブル3D建物は、必要に応じて形状を変えることができ、表面を滑らかから小石に変えて日当たりの良い日陰を追加したり、太陽が空を横切って移動するときに太陽電池パネルをより良い位置に移動したりできます。

ハリー・ポッターで動くマローダーの地図に触発されたピクルは、ボタンを押すだけで周囲の地形図に変わる滑らかな車のダッシュボードを想像します。 または、平らな面から出て、不要になったときに消えるジョイスティック。

Pikulは、複数の形状に変換できる材料の開発にも取り組む予定です。 その点で、タコはまだ人間よりずっと先です。 Laschiが指摘しているように、頭足類が周囲の色と質感をどのように検出するはまだわかりません。 さらなる研究がこの謎を解くならば、それは自動的に自己偽装ロボットの開発につながる可能性があります。

ソフトロボットに取り組んでいる他の研究者は、タコや他の頭足類からインスピレーションを得ています。 昨年、ハーバード大学の研究者は、化学反応によって自身を推進する3Dプリントされた自律型「オクトボット」を発表しました。 今年の初めに、ドイツのロボット会社が、ソフトシリコンのロボットタコ触手を発表しました。 Laschiは、タコロボットを作成するための多国籍プロジェクトの立ち上げを支援しました。これは、生物のカモフラージュ、操作、環境の移動と感知の能力を理解し、活用することを目的としています。

しかし、彼らは本当のタコをだますことができますか?

タコの皮のように、この新しいマテリアルは2Dから3Dに数秒で移行します