211service.com
Door kameleon geïnspireerde robothuid verandert onmiddellijk van kleur
Camouflagedemonstratie van de kameleonrobot. Krediet: Seung Hwan Ko et al. MIEREN
Kameleons zijn lang een symbool van aanpassing geweest vanwege hun vermogen om hun iridophores - een speciale laag cellen onder de huid - aan te passen aan hun omgeving.
In een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Natuur communicatie , hebben onderzoekers uit Zuid-Korea een robotkameleon gemaakt die in staat is zijn biologische tegenhanger te imiteren, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor nieuwe kunstmatige camouflagetechnologie.
Met behulp van kleursensoren, kleine verwarmingselementen gemaakt van zilveren nanodraden en thermochrome materialen, die van kleur veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan verschillende temperaturen, kon het team meerdere huidpatronen met hoge resolutie opnieuw creëren waardoor de robot vrijwel onmiddellijk tussen kleuren kon wisselen.
Eerdere ondernemingen in kunstmatige camouflage waren vaak afhankelijk van microfluïdische apparaten, die kleine kanaaltjes gebruiken om de stroom van vloeistoffen binnenin te regelen, maar dit project heeft een volledig elektrische benadering.
Seung Hwan Ko, een professor in thermische engineering aan de Seoul National University en een van de auteurs van de studie, zegt dat het meest uitdagende onderdeel was om de kleurovergang op de snelheid van de natuur te krijgen. Het gebruik van de nanodraadverwarmers, die zeer snel opwarmen, hielpen bij het oplossen van dat probleem: de kunstmatige huid warmde snel genoeg op om van kleur te veranderen met een vergelijkbare snelheid als die van het echte dier.
Verwant verhaal
Het Amerikaanse leger maakt robots die orders kunnen opvolgen Om robots nuttige teamgenoten te laten zijn, moeten ze kunnen begrijpen wat ze moeten doen en het met minimaal toezicht kunnen uitvoeren.[Het bouwen] van een eerste prototype ging erg traag, zegt Hwan Ko. De eerste stap was bepalen of de robot zou worden gemodelleerd naar een gewerveld dier - een dier met een ruggengraat - of een ongewerveld dier, zoals een inktvis of een octopus. Omdat een model van ongewervelde dieren meer bewegingsvrijheid zou kunnen bieden, maakte het team aanvankelijk plannen om de octopus na te bootsen, maar volgens Hwan Ko bleek dat idee te ambitieus.
Na wat gepruts met verschillende ontwerpen en materiaalstructuren, besloot het team uiteindelijk om de eenvoudigere vorm van de kameleon zelf aan te pakken. Door de nanodraden om te vormen tot eenvoudige patronen bestaande uit stippen, lijnen of schaalvormen, konden ze het complexe effect creëren dat in deze video wordt getoond.
Hoewel eerder onderzoek naar kunstmatige camouflage vaak is gemarkeerd voor militair gebruik, hoopt Hwan Ko dat hun werk een grotere impact zal hebben, met name op het gebied van transport, schoonheid en mode. Toekomstige toepassingen kunnen auto's zijn die hun kleuren aanpassen om op te vallen, en zelfs van kleur veranderende kleding.
Deze kameleonhuid, het oppervlak, is eigenlijk een soort display, zegt hij. Het kan worden gebruikt voor een zachte of rekbare of flexibele display.
Omdat de technologie echter temperatuurafhankelijk is, werkt het niet zo goed bij extreme kou, waardoor het voor de nepkameleon moeilijker kan worden om het volledige kleurenspectrum te realiseren.
Ramses Martinez, een assistent-professor aan de Purdue University die ook bio-geïnspireerde robotica bestudeert, zegt dat het vertalen van andere biologisch geïnspireerde systemen naar nieuwe technologieën zou kunnen leiden tot meer mogelijkheden, waaronder systemen die helpen bij het lokaliseren van overlevenden na een aardbeving.