Forskere utvikler kamuflasje inspirert av bløtdyr og sebrafisk

Forskning kan bidra til å skape mer effektive kamuflasjeenheter og skjermer, samt til å kontrollere dyrenes temperatur

Skall

Visse typer bløtdyr er dyrene i blæksprutklassen som best kamuflerer seg selv, ifølge Roger Hanlon, fra Marine Biology Laboratory, som ligger i Woods Hole, Massachusetts. Inspirert av denne uttalelsen skapte forskere ved University of Bristol kunstige muskler og skinn (for å bedre forstå denne prosedyren, se videoen nedenfor på engelsk) som oppfører seg som de samme organene som dyr i denne klassen av virvelløse dyr.

Cephalopods har en så bemerkelsesverdig kamuflasje, hovedsakelig på grunn av deres kromatoforer (røde, gule eller brune pigmentceller, som styres av muskelen). Nervene forårsaker igjen muskelsammentrekninger som regulerer størrelsen på disse cellene, noe som får dyrene til å variere hudfargen og skape skiftende fargemønstre. Papiller, eller fremspring på huden, hjelper også til kamuflasje ved å endre hudens tekstur, slik at de kan blandes raskere med stoffer som sand.

Tanken er at denne oppfinnelsen kan brukes til å skape et "smart antrekk", som gir brukerne muligheten til å "forsvinne" og kamuflere seg i forskjellige miljøer. For å reprodusere i laboratoriet den raske utvidelsen av muskler, slik det forekommer hos blæksprutdyr, brukte forskere høyelastiske polymerer (dielektriske elastomerer), som var koblet til en elektrisk krets. Disse polymerene utvides når en elektrisk strøm tilføres og går tilbake til sin opprinnelige form når kretsen er lukket. Forstå denne prosessen bedre ved å se videoen nedenfor:

I en annen studie var inspirasjonskilden sebrafisken, et medlem av cyprinid-familien, som inneholder en liten mengde væske med pigmenter i kroppen. Når den er aktivert, spredes pigmentene over overflaten av huden og strekker seg som blekk. For å etterligne dette systemet brukte forskerne mikroskopiske glassplater som inneholdt et lag silikon og to pumper laget med elastiske elastomerer, som var koblet til et sentralt system. Den ene pumpet en ugjennomsiktig hvit væske, den andre en blanding av svart maling og vann. Fordi denne mekanismen er basert på væske, er den tregere enn blæksprutmekanismen, som drives av nevrale impulser. Allikevel kan den brukes til å kontrollere materialtemperaturen. For eksempel,hvis væskebeholderen er nær en persons hud eller en varm motor, kan den frigjøres til overflaten av den kunstige huden for å overføre varme ut og avkjøle personen eller motoren.

Denne undersøkelsen kan forårsake vidtrekkende virkninger innen metamaterialer (preget av å ha optiske egenskaper som ikke finnes i naturlige materialer), siden de ville ha organiske molekyler i stedet for tungmetallpigmentene som er tilstede i de vanlige materialene; i studier om sensornettverk; og i utformingen av skjermer som har flere farger og optiske alternativer enn gjeldende skjermer.

Imidlertid, som en av forskerne sier, så langt har de første trinnene blitt tatt innen optisk kamuflasje. Jonathan Rossiter, ingeniørprofessor i Bristol, England, forklarer at kunstige kromatoforer foreløpig har blitt bygget med bare en farge, går fra lysere til mørkere og omvendt. De håper fra nå av å lage mer komplekse modeller med flere fargevalg.

Forstå mer om studien og oppførselen til dyrene som ble undersøkt ved å se videoen nedenfor (på engelsk).


Original text