像变色龙和墨鱼这样的生物可以毫不费力地改变皮肤的颜色和图案,以适应周围的环境,但是在机器人身上重现这种巧妙的伪装难度就非常大了。据外媒8月12日报道,韩国的一个研究小组就用令人惊叹的工程技术,赋予了机器人变色的能力。
变色龙和墨鱼代表了两种不同的隐身方法,高超的伪装技巧让猎物或者捕食者都很难发现这些生物,但是目前这些自然生物的工作机制远超我们的工程能力。
近日,一个来自首尔国立大学和汉阳大学的工程师组成的团队,在自然通讯上发表的一篇论文详细介绍了一种不同的工程方法,能赋予机器人变色的能力。研究团队设计出了一种定制多层人造皮肤,它的工作原理类似于分辨率较低、细节较少的屏幕,但是同时也减少了脆弱性。
人造皮肤的表层覆盖着一层薄薄的液晶墨水,根据其分子排列成不同结构的方式,液晶墨水可以显示不同的颜色,进而通过混合红色、蓝色、绿色三种原色,可以产生更加丰富的颜色。但是,液晶排列结构的变化是因为温度的改变,而不是对肌肉运动做出反应。所以工程人员在机器变色龙的皮肤表层下埋入多层纳米线,当施加电流时,纳米线变成加热器,通过设置的定制控制器,纳米线层可以加热到特定温度。从而根据机器人下侧安装的光学传感器检测到的情况,产生所需要的颜色。
机器人变色龙不能像真正的变色龙那样快速地完成变色动作,它的人造皮肤需要大约半秒钟的时间才能与环境颜色相匹配,但是研究人员相信,通过增加冷却机制,可以提高反应时间,帮助纳米线和液晶更快地改变温度。
当然机器人也无法像真正的变色龙那样匹配周围环境的细节。研究人员已经考虑到自然界中出现的各种纹理,通过在其外层创建点、条纹等几种不同的图案,能帮助机器人皮肤变色看起来更加自然。
这个变色龙机器人仅是用来研究,并没有什么实际用途,但是这给应用研发带来了巨大启示,例如为军车甚至士兵的制服提供伪装,或者为民用车辆制造遮阳帘,夏季可以变成较浅的浅色反射阳光,而在冬季,变成较深的颜色吸收热量帮助保持车内温度。
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