( A ) 章鱼粘合剂系统和式、章鱼式粘合剂系统的图示,显示了粘合剂和感受系统取处置和节制相连系,以物体和切换粘合力。( B ) 示企图显示了带有集成微型 LIDAR 光学传感器的合成粘合剂,此中一旦传感器正在距离d * 处触发,粘合力就会从 OFF 形态变为 ON 形态,粘合强度为 σ *。(C)显示气动粘合膜分歧形态的示企图,它节制从封闭形态到形态的粘附。

每个吸盘的外形像柱塞的结尾,具有强大的抓取能力。正在吸盘的宽外缘取物体密封后,肌肉收缩并放松缘后的杯形区域以添加和压力。当很多吸盘啮应时,它会发生难以逃脱的安稳粘合。

博士后研究员 Ravi Tutika 说:“这些能力仿照了头脚类动物的高级、传感和节制,并为合成水下粘性皮肤供给了一个平台,能够靠得住地各类水下物体。” “这当然是朝着准确标的目的迈出的一步,但正在我们达到大天然的全数抓握能力之前,我们还有良多工具需要领会章鱼以及若何制做集成粘合剂。”

利用传感器接合吸盘也使系统具有顺应性。正在天然中,章鱼将手臂环绕纠缠正在岩石和概况的峭壁上,附着正在滑腻的贝壳和粗拙的藤壶上。研究小组还想要一些对人类来说感受很天然的工具,让他们能够毫不吃力地捡起工具,像章鱼一样顺应分歧的外形和大小。他们的处理方案是一种将合成吸盘和传感器紧稠密成正在一路的手套,这是一种可正在水下抓取很多分歧外形的可穿戴系统。他们称之为八角手套。

由弗吉尼亚理工大学帮理传授迈克尔巴特利特带领的一组研究人员开辟了一种章鱼的手套,可以或许安稳地抓住水下物体。他们的研究被选为 7 月 13 日的《科学进展》封面。

救援潜水员、水下考古学家、桥梁工程师和打捞人员都用他们的双手从水中提取人和物体。握住滑腻物体的能力较弱的人手必需利用更大的力,而铁握有时会影响这些操做。当需要细腻的触感时,为水而预备的手会很有帮帮。

正在测试中,研究人员测验考试了几种分歧的抓取模式。为了精美轻盈的物体,他们利用了一个传感器。他们发觉他们能够快速拿起和扁平物体、金属玩具、圆柱体、勺子的双弯曲部门和超软水凝胶球。通过从头设置装备摆设传感器收集以操纵所有传感器进行物体检测,他们还可以或许抓住更大的物体,例如盘子、盒子和碗。由硬质和软质材料构成的扁平、圆柱形、凸面和球形物体被粘附并抬起,即利用户没有通过合手抓住物体。

( A ) 具有集成粘合剂、传感器、处置和节制的可穿戴粘合手套,显示激活粘合的逻辑结构。( B ) 手指的横截面,申明嵌入式传感器和粘合元件。( C ) 传感粘合剂的挨次显示正在三个传感器完成传感后触发粘合,然后切换。( D ) 单粘合剂激活模式,用于正在水下中、抓握和轻质纸卡。( E ) 利用单一粘合剂和传感器进行水下操做,以粘拾取金属汽车、橡胶胶带、塑料勺和水凝胶球。( F) 演示粘合手套上的多种粘合剂和传感器,以正在水中抓住、提起和一个大金属碗。( G ) 利用塑料板的全粘性手套进行水下操做,( H ) 带有尝试室标记的亚克力盒,和 ( I ) 金属板。比例尺,5 厘米。

为了设想他们的手套,研究人员专注于从头想象吸盘:和婉的橡胶杆,笼盖着柔嫩的驱动膜。该设想旨正在施行取章鱼吸盘不异的功能 – 以轻压激活对物体的靠得住附着,很是适合粘附正在平面和曲面上。

瞻望将来,研究人员设想手套正在水下抓取的软机械人范畴、用户辅帮手艺和医疗保健中的使用以及拆卸和操做湿物体的制制中阐扬感化。前往搜狐,查看更多

人类并非生成具备正在水下中健壮成长的前提。我们用气瓶呼吸,用氯丁橡胶服和温暖我们的身体,用护目镜看清晰。正在如许的中,人的手也很难抓住工具。任何试图抓住一条爬动的鱼的人城市证明,我们正在陆地上的手指很难抓住水下物体。

“正在环节时辰,这会成为一种义务,”巴特利特说。“大天然曾经有了一些很好的处理方案,所以我们的团队从天然界中寻找灵感。章鱼成为灵感的较着选择。”

“通过将柔嫩、反映活络的粘合剂材料取嵌入式电子设备相连系,我们无需挤压即可抓取物体,”Bartlett 说。“它使处置潮湿或水下物体变得愈加容易和天然。电子设备能够快速激活和粘附力。只需将您的手移向一个物体,手套就会完成抓取工做。这一切都能够正在用户不按一个按钮的环境下完成。”

章鱼是地球上最奇特的生物之一,它具有八只长臂,能够正在水生中抓住无数的工具。正在适用东西和智能的完满连系中,这些手臂上笼盖着由海洋动物的肌肉和神经系统节制的吸盘。

粘合剂必定会脱颖而出,章鱼通过处置来自不学和机械传感器的消息,节制着八只手臂上的 2000 多个吸盘。同样风趣的是,”” “不外,章鱼确实将粘附可调性、传感和节制连系正在一路来水下物体。可按照需要快速激活和粘合力。Bartlett 说:“当我们察看章鱼时,

正在开辟了粘合机制之后,他们还需要一种让手套物体并触发粘合的方式。为此,他们请来了内布拉斯加大学林肯分校的帮理传授 Eric Markvicka,他添加了一系列微型激光雷达光学接近传感器,用于检测物体的距离。然后通过微节制器毗连吸盘和激光雷达,以将物体取吸盘接合配对,从而仿照章鱼的神经和肌肉系统。

这些恰是巴特利特和他的同事们试图建制的从属物。他正在软材料和布局尝试室的团队将生物处理方案使用于由软材料和机械人手艺制成的新手艺。