(Źródło obrazu: NettAkvariet)

Naukowcy z University of Bristol w Anglii stworzyli sztuczne mięśnie, które mogą naśladować umiejętności kamuflażu żywych istot za naciśnięciem jednego przycisku. Inspiracja pochodziła od żywych istot, które mają tę zdolność, takich jak kalmary i danio pręgowany.

Badanie opublikowane w czasopiśmie Bioinspiration and Biomimetics ujawnia, że ​​naukowcy opracowali dwie metody transformacji, które można zastosować w inteligentnych ubraniach do wywołania sztuczek kamuflażowych podobnych do tych obserwowanych w naturze.

Jonathan Rossiter, główny autor badania, powiedział Humans Invent, że „projekty” natury zainspirowały zespół i że naukowcy badają te same metody przekształcania sztucznych mięśni w oszałamiające efekty wizualne.

Strategia na zwierzętach

Miękkie, elastyczne mięśnie opracowane przez Rossitera i jego zespół oparte są na wyspecjalizowanych komórkach zwanych chromatoforami występującymi u płazów, ryb, gadów i głowonogów. To właśnie te komórki zawierają pigmenty barwne odpowiedzialne za zmiany kolorów u zwierząt.

Zmiany kolorów u zwierząt mogą być spowodowane zmianami nastroju, temperatury, stresu lub czymś widocznym w otoczeniu i mogą być używane jako kamuflaż, komunikacja lub w celu przyciągnięcia ofiary.

(Źródło obrazu: Loreto Scuba Diving)

Kamuflaż laboratoryjny

W badaniu stworzono dwa rodzaje sztucznych chromatoforów: pierwszy oparty jest na mechanizmie przyjętym przez kałamarnicę, natomiast drugi oparty jest na mechanizmie zupełnie innym niż ten przyjęty przez danio pręgowanego.

Kalmary

Typowa komórka zmieniająca kolor w kałamarnicy ma centralny woreczek zawierający granulki pigmentu i jest otoczony szeregiem mięśni. Proces zmiany koloru zwierzęcia rozpoczyna się w mózgu, gdy wysyła sygnał do mięśni, powodując ich skurcz i powodując rozszerzanie się centralnych kieszeni, tworząc efekt optyczny, który powoduje zmianę kałamarnicy. kolor.

Ekspansję tych mięśni naśladowano za pomocą inteligentnego materiału polimerowego zwanego elastomerami dielektrycznymi (DE). Jest on podłączony do obwodu elektrycznego, który rozszerza się po przyłożeniu napięcia i powraca do swojej pierwotnej postaci po zwarciu.

Zebrafish

Z drugiej strony komórki danio pręgowanego zawierają niewielki zbiornik czarnego płynu pigmentowego, który po aktywacji celuje w powierzchnię skóry i rozprzestrzenia się jak wyciek czarnego atramentu. Naturalne ciemne plamy na jego powierzchni tworzą efekt optyczny, dzięki czemu danio pręgowany wydaje się większy. Zmiany są zwykle napędzane przez hormony.

Komórki danio pręgowanego naśladowano za pomocą dwóch szkiełek mikroskopowych, które dociskają warstwę silikonu. Dwie pompy wykonane z elastycznych DE zostały umieszczone po obu stronach łopatek i połączone z systemem centralnym za pomocą silikonowych rurek. Jedna z nich napompowała White Spirit (zwana także białą benzyną), a druga mieszaninę czarnego tuszu i wody.

Produkcja na skalę

Według Rossitera chromatofory stworzone przez zespół można wytwarzać w skali i można je dostosowywać. Mięśnie mogą być również przystosowane do stosowania ze zgodną sztuczną skórą, która nawet jeśli zostanie rozciągnięta lub zdeformowana, będzie mogła działać skutecznie.

Źródło: Phys.org, Human Invent