Робот який міняє колір як хамелеон: як він працює? [Відео]

За даними за серпень 2020 року, в світі налічується 213 видів хамелеонів. Всі вони є майстрами камуфляжу, тобто в небезпечних ситуаціях змінюють колір свого тіла і зливаються з навколишнім середовищем. Крім захисних функцій, зміна кольору шкіри є засобом спілкування – за допомогою різних відтінків тіла вони висловлюють свій настрій, готовність до спаровування і так далі. Інженери з усього світу вже давно хочуть відтворити здатність хамелеонів міняти колір тіла в лабораторних умовах і створити робот який міняє колір як хамелеон. Але зробити це дуже складно і вимагає великої кількості електроніки. Однак, нещодавно південнокорейські інженери змогли створити відмінного робота-хамелеона, який функціонує за допомогою відносно простої системи. Без мінусів не обійшлося, але проект вийшов дуже цікавим і багатообіцяючим.

Як хамелеони міняють колір?

Найчастіше хамелеони міняють колір свого тіла для спілкування з родичами. Для захисту камуфляж теж використовується, але рідше, тому що зазвичай вони просто залишаються нерухомими. У зміні кольору шкіри їм допомагають спеціальні клітини хроматофори. Вони знаходяться на одному з нижніх шарів шкіри і містять в собі речовини чорного, червоного, жовтого і темно-коричневого кольору. Коли тварина перебуває у стресовому стані, відчуває спеку і реагує на інші зміни в навколишньому середовищі, ці клітини починають стискатися або розтягуватися. Саме завдяки цій властивості тропічні ящірки і можуть швидко змінювати колір. При цьому відтінок їх тіла не завжди однорідний – іноді на шкірі виникають цікаві візерунки.

Робот який міняє колір як хамелеон

Про створення одного з найбільш кращих і простих роботів-хамелеонів було розказано в науковому журналі Nature Communications. Авторами незвичайного проекту є південнокорейський інженер Син Хван-Го (Seung Hwan Ko) і його колеги з Сеульського національного університету. За їх словами, розроблений робот здатний в режимі реального часу міняти забарвлення залежно від того, на поверхні якого кольору він знаходиться. На даний момент це прототип, але в майбутньому технологія може знайти застосування в різних областях, перш за все у військовій сфері. Подивитися на робота в дії можна на відеоролику нижче.

До сих пір інженери намагалися створити роботів-хамелеонів по дуже складному принципу. Якщо говорити по-простому, вони встановлювали на нижній частині тіла робота камери для розпізнавання кольору поверхні. А на верхній частині тіла ставилися дисплеї для відображення відповідного кольору. Все це вимагало великої кількості грошей і забирала багато часу, але інженери з Південної Кореї придумали більш економічний варіант.

Замість камер вони вирішили використовувати звичайні колірні датчики. Вони розпізнають колір поверхні і передають інформацію в тонкі срібні електроди. У свою чергу, вони відправляють дані про колір в «панцир», що складається з декількох шарів з чутливими до температури рідкими кристалами. Нагріваючись, електроди змушують панцир міняти свій колір залежно від того, на якій поверхні варто робот. Вчені розподілили барвники таким чином, щоб панцир міг імітувати навіть щодо малюнки.

Здавалося б, все чудово: робот вміє рухатися і змінювати колір, як справжній хамелеон. Тільки ось працює він тільки при кімнатній температурі. Так як в панцирі є чутливі до тепла і холоду кристали, в жаркому або холодному приміщенні робот точно не буде працювати так, як належить. Можливо, в майбутньому автори наукової роботи зможуть усунути цю проблему за допомогою штучного інтелекту, але коли це станеться – невідомо. Залишається сподіватися, що інженери не закинуть свій проект і будуть його вдосконалювати.

Навіщо потрібні роботи-хамелеони?

Але навіщо взагалі потрібні роботи хамелеони? Самі по собі вони не приносять користі, але сама технологія зміни кольору під навколишнє середовище може бути корисна у військовій галузі. Якщо розвинути цю технологію, в майбутньому можуть з’явитися танки, літаки та інша військова техніка, непомітна для ворогів.