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
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости