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
Старые смартфоны превратили в подводные центры обработки данных
Новости
Телескоп в Антарктиде зафиксировал первый свет Вселенной с рекордной точностью
Космос
Орангутаны тоже спят сиесту: днем приматы компенсируют ночной недосып
Наука
Искусственный интеллект науился писать код для компьютерных чипов
Новости
Кофеин активирует механизм, который замедляет старение в клетках
Наука
Археологи повторили путешествие древних людей на каноэ каменного века
Наука
Как правильно мыть голову летом: это важно для аллергиков
Наука
В России в 2025 году появятся шесть новых университетских стартап-студий
Новости
«Броня для голоса»: новая технология защищает от кражи голосовой биометрии
Новости
Сбер анонсировал Kandinsky 4.1 Video — новую модель генерации видео
Новости
Новые аккумуляторы Toshiba заряжаются всего за 6 минут
Новости
«Уэбб» впервые показал экзопланету с рекордно малой массой
Космос
Найдена странная клеточная сущность на грани жизни
Наука
Ученые раскрыли тайну странного поведения у акул
Наука
Госдума утвердила закон о едином магазине приложений: RuStore становится обязательным
Новости
Путин утвердил запуск цифрового сервиса: мессенджер, «Госуслуги» и ID в одном приложении
Новости
Астрономы раскрыли тайну рождения редких двойных горячих юпитеров
Космос
В янтаре нашли следы грибков-зомби, которым 99 000 000 лет
Наука
Google выпустила автономный «мозг» для роботов: новая модель работает без сети
Новости
В Сингапуре открыли способ омолодить сердце, не меняя клетки
Наука