Перчатка, вдохновленная осьминогом, захватывает подводные объекты

Исследователи из Virginia Tech вдохновились щупальцами осьминога и разработали «клеящуюся перчатку», которая захватывает предметы под водой. Этот материал будет полезен в робототехнике, медицине и производстве — там, где нужно манипулировать влажными объектами.

Клеи, которые работают под водой, трудно изготовить. Это связано с тем, что водородные связи и силы взаимодействия, которые обеспечивают адгезию (сцепление поверхностей тел) в сухих средах, гораздо менее эффективны в воде. Но животный мир содержит множество примеров адгезии во влажных условиях: мидии выделяют специальные белки, создавая липкий налет для прикрепления к влажным поверхностям. Лягушки пропускают жидкость через структурированные подушечки пальцев ног, чтобы активировать капиллярные и гидродинамические силы. А головоногие моллюски, такие как осьминог, используют присоски для прилипания к поверхностям посредством всасывания.

Захваты осьминогов особенно хороши для удержания предметов под водой. У них есть восемь длинных щупалец, покрытых присосками, которые могут хватать добычу. Присоски прилипают к предмету, быстро создавая прочную связь, которую трудно разорвать. «Адгезия у осьминога быстро активизируется, — объясняет руководитель исследовательской группы Майкл Бартлетт. — И осьминог контролирует более 2 тыс. присосок на восьми щупальцах, обрабатывая информацию от химических и механических датчиков»

Осьминоги используют для адгезии глаза и систему фоторецепции; механорецепторы, которые находят поток жидкости, давление и контакт, и тактильные датчиков хеморецепции. Каждая присоска управляется независимо для активации или ослабления адгезии — чего нет в синтетических клеях.

Разработанная «клеящаяся перчатка» состоит из стержня из силиконового эластомера, покрытого мембраной с пневматическим приводом для контроля адгезии. Клеевой элемент соединен с источником давления, который манипулирует давлением для управления формой мембраны. Затем присоски и датчики соединяются через микроконтроллер для обнаружения объектов и контроля адгезии.

«Такая конструкция позволяет нам 450 раз переключать адгезию из состояния включения в состояние выключения менее чем за 50 миллисекунд, — говорит Бартлетт. — Мы интегрировали клеевые элементы с массивом оптических датчиков, которые определяют, насколько близко находится объект».

Это устройство, получившее название Octa-glove, может находить объекты различной формы под водой. При обнаружении предмета система автоматически активирует клей, чтобы начать манипуляции с объектом.

«Объединив мягкие, отзывчивые адгезивные материалы со встроенной электроникой, мы можем захватывать предметы без необходимости сжимать их, — сказал Бартлетт. — Это делает обращение с влажными предметами намного проще и естественнее. Просто поднесите руку к какому-нибудь предмету, и перчатка сделает всю работу по захвату без участия пользователя».


Читать далее:

На пирамиде в Китае нашли портрет «царя предков». Он правил более 4 000 лет назад

Длительность земного дня увеличивается. Ученые не знают почему

Инженеры создали «вечный двигатель» для портативных атомных часов

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Первую операцию по имплантации нейростимулятора для лечения боли провели в России
Наука
GigaChat готовится к выходу в космос: нейросеть от Сбера станет ассистентом космонавтов на МКС
Космос
Млечный Путь может избежать столкновения с Андромедой: но есть нюанс
Космос
Россия развернет 886 спутников «Рассвет» для интернета до 2030 года
Космос
Юра Борисов может сыграть сооснователя OpenAI, разработавшей ChatGPT: что известно прямо сейчас
Новости
Физики создали «самую маленькую скрипку в мире»: она тоньше человеческого волоса
Новости
Воссоздан рецепт производства древнейшего красителя: его использовали в Древнем Египте
Наука
Конкурент Neuralink впервые испытал мозговой имплантат на человеке
Новости
Спутник показал гигантские волны, которые девять дней сотрясали Землю
Наука
Ученые раскрыли секрет памяти: как мозг запоминает и воспоминает информацию
Наука
Экспериментальные российские спутники связи выведут на орбиту уже в этом году: что о них известно
Наука
Подо льдами Антарктиды нашли следы затерянного мира
Наука
Физики поняли, что произошло в первые секунды Вселенной: это их удивило
Космос
Секретный ИИ-гаджет от OpenAI принесет миллионы вдове Джобса: о чем идет речь
Новости
Отец устал слушать сына и «сбагрил» его ChatGPT: что из этого вышло
Новости
Выяснилось, что влияет на самооценку мужчин на самом деле
Наука
Ютубер собрал из «мусора» ручной лазер, прожигающий алмазы
Новости
Физики придумали, как создать настольный ускоритель частиц с мощностью гигантских установок
Наука
Китайский робот научился готовить пельмени и пользоваться палочками
Новости
Цифровые лидеры нового времени: объявлены лауреаты ежегодной Премии Digital Leaders-2025
Новости