Menschen sind nicht dazu bestimmt, unter Wasser zu leben oder sogar Objekte in einer aquatischen Umgebung zu greifen. Die Natur bietet jedoch mehrere Beispiele für Kreaturen, die die Fähigkeit entwickelt haben, in "nassen" Situationen starke Bindungen zu bilden: und die Biomimikry ist hier, um die Gelegenheit zu nutzen.
Ein Team von Forschern der Virginia Tech hat einen von Oktopussen inspirierten Handschuh entwickelt, der Objekte unter Wasser greifen kann. Der Handschuh ist mit Gummisaugnäpfen und einem ausgeklügelten Erkennungssystem ausgestattet, das das einzigartige Muskel- und Nervensystem des Oktopus nachbildet.
Kraken des Genies
Der Oktopus (aber ich sage lieber Oktopus) ist eines der einzigartigsten Tiere der Erde. Seine einzigartigen Eigenschaften machen es fast zu einem "Alien" auf unserem Planeten, und für diese Biomimikry werden viele von diesem Tier inspirierte Lösungen untersucht. Es gibt rund Camouflage-Technologien, Roboterarme, weicher Roboter und tausend andere Dinge, die von Tintenfischen inspiriert sind.
Eine der Besonderheiten des Oktopus ist das Vorhandensein von acht langen Tentakeln, die eine Vielzahl von Objekten in einer aquatischen Umgebung greifen und manipulieren können. Das Muskel- und Nervensystem steuert mehr als 2.000 Saugnäpfe an diesen Tentakeln: Die scharfen Kanten der Saugnäpfe sind härter und ermöglichen es Ihnen sogar, fast jedes Material zu schneiden.
Forscher bilden diese Fähigkeiten für die menschliche Hand nach, indem sie ein tragbares System namens „Octa-Glove“ entwickeln. Octa-Glove ist ein Handschuh, der es uns tatsächlich ermöglicht, eine "Oktopushand" zu haben. Gummierte Finger sind mit weichen, aktivierbaren Membranen bedeckt, die Oktopus-Saugnäpfe nachahmen und selbst bei minimalem Druck einen zuverlässigen Halt an Gegenständen ermöglichen.
Elektronische Steckdose
Das Team verband eine Reihe winziger optischer LiDAR-Näherungssensoren mit der Unterseite des Handschuhs, die die Nähe eines Objekts registrieren. Die Kombination aus Saugnäpfen und Sensoren wurde dann über einen Mikrocontroller verbunden, um das Nerven- und Muskelsystem der Kraken zu simulieren.
„Durch die Verschmelzung von weichen und reaktiven Haftmaterialien mit eingebetteter Elektronik können wir Gegenstände greifen, ohne Gefahr zu laufen, sie zu zerquetschen“, Würfel Michael Bartlett, Assistent von Virginia Tech.
„Der Umgang mit nassen oder Unterwasserobjekten wird viel einfacher und natürlicher. Die Elektronik kann ein Objekt schnell und automatisch aktivieren und freigeben: Bringen Sie einfach Ihre Hand näher und alles passiert von selbst, ohne dass Sie einen Knopf drücken müssen.
Diese Lösung (Handschuh mit synthetischen Saugnäpfen und integrierten Sensoren) überzeugt mich sehr. Und es funktioniert auch gut. In Tests hat Octa-Glove es geschafft, empfindliche und leichte Gegenstände zu handhaben: Metallspielzeug, Zylinder, sogar eine ultraweiche Hydrogelkugel. Indem er das Sensornetzwerk neu konfigurierte, ergriff und manipulierte er dann noch größere Objekte wie einen Teller, eine Schachtel und eine Schüssel.
Krakenhände: mögliche Anwendungen
"Diese Fähigkeiten ahmen die fortschrittliche Manipulation, Erkennung und Kontrolle von Kopffüßern nach und bieten eine Plattform für synthetische Unterwasser-Klebehäute, die verschiedene Unterwasserobjekte zuverlässig manipulieren können." sagte der Postdoktorand Ravi Tutika in einem Interview auf der offiziellen Virginia Tech Website (Ich verlinke es dir hier).
„Dies ist definitiv ein Schritt in die richtige Richtung, aber es gibt noch viel über beide Oktopusse zu lernen und darüber, wie man integrierte Klebstoffe herstellt, bevor man den vollen Griff erreicht, den diese authentischen Naturgewalten haben.“
Mit Blick auf die Zukunft stellen sich die Forscher vor, dass Octa-Glove eine Rolle im Bereich der weichen Robotik für das Greifen unter Wasser spielen könnte. Auch Anwendungen in benutzergestützten Technologien, im Gesundheitswesen und in der Fertigung für die Montage und Handhabung nasser Gegenstände sind möglich.
Es könnte von Tauchern, Unterwasserarchäologen, Brückeningenieuren und Rettungsteams getragen werden, um Personen und Gegenstände aus dem Wasser zu bergen.
Ein schöner Oktopus! (Sorry, Leser der italienischen Version: Ich musste sagen).
