人造皮膚創新高,我們未來或許擁有章魚無與倫比的變形能力!

章魚和烏賊是偽裝大師。它們能在不到一秒的時間裡改變組織,與周圍的環境天衣無縫地融合在一起,就像岩石或珊瑚一樣難以區分。

康奈爾大學的研究人員從大自然中獲取靈感,設計出了他們自己的「迷彩皮膚」,它可以拉伸和變形。皮膚可以被編程來接受各種形狀。

充氣膜形成的石頭形狀編程實例

頭足類動物變形的秘密在於他們的皮層疙瘩,這種乳頭狀突起在五分之一秒的時間裡,可以上升或收縮,迅速和可逆地將動物的表面變成不同的紋理,比如屬於海藻或珊瑚的紋理。

軟體軟體動物進化出這種能力的主要原因是為了防禦。他們靈活的身體沒有骨頭,所以他們可以逃到小裂縫、岩石、裂縫,甚至可以逃到海底的瓶子和罐頭裡。

康奈爾大學的工程師與頭足類生物學家密切合作,設計一種可控制的軟章魚激勵的致動器,並在《科學》雜誌上報道。首先,頭足類生物學家Roger Hanlon和他的同事們對頭狀突起進行了徹底的描述,它是一種肌肉性的水狀態生物結構,它的作用只有肌肉,而不是骨骼。人類的舌頭是肌肉的另一個主要例子。

在對頭足類動物的結構、功能和生物力學進行了研究后,康奈爾大學的工程師們開發出了可以進行擴展和收縮的合成組織群。一種演算法決定了如何在網格中使用激光來設置圖案,因此「皮膚」的最終3D形狀達到了所需的配置。

皮膚變形圖

正如研究人員所證明的那樣,硅膠被簡單地膨脹,將皮膚變成像岩石或葡萄樹的三維物體。

「理論上,你可以非常快地做到這一點,這項研究我們準備在動物皮膚上進一步實驗,說不定未來真實的超級英雄將會在社會存在!」研究合著者James Pikul說。

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