Dalam sekejap, gurita dapat membuat rumput laut atau karang yang bermata kasar dengan mengubah warna dan tekstur kulitnya, sehingga menjadi hampir tidak terlihat di lingkungannya. Dan di masa depan, robot mungkin bisa melakukan trik kamuflase yang tampaknya ajaib ini juga.
Para peneliti telah menciptakan bentuk sintetis kulit cephalopoda yang dapat berubah dari permukaan datar 2D menjadi tiga dimensi dengan benjolan dan lubang, mereka melaporkan hari ini (12 Oktober) dalam jurnal Science. Teknologi ini suatu hari nanti dapat digunakan dalam robot lunak, yang biasanya ditutupi dengan "kulit silikon yang elastis," kata para peneliti.
"Robot yang disamarkan dapat bersembunyi dan dilindungi dari serangan binatang dan mungkin lebih mendekati hewan untuk mempelajarinya di habitat alami mereka," Cecilia Laschi, seorang profesor biorobotik di Institut BioRobotik dari Sekolah Studi Lanjut Sant'Anna, di Pisa, Italia , tulis dalam artikel yang menyertai dalam edisi terbaru Science. "Tentu saja, kamuflase juga dapat mendukung aplikasi militer, di mana mengurangi visibilitas robot memberikan keuntungan dalam mengakses daerah berbahaya," tulis Laschi, yang tidak terlibat dalam penelitian saat ini.
Kulit bergelombang
Para peneliti, yang dipimpin oleh James Pikul dari University of Pennsylvania dan Robert Shepherd dari Cornell University, mengambil inspirasi dari benjolan 3D, atau papillae, bahwa gurita dan sotong dapat mengembang menggunakan unit otot dalam seperlima detik untuk menyamarkan.
Komplemen papila dalam robot lunak adalah kantong udara, atau "balon," di bawah kulit silikon. Seringkali, kantong ini dipompa pada waktu yang berbeda di tempat yang berbeda untuk menghasilkan penggerak dalam robot. Dalam penelitian baru, inflasi robot ini diambil selangkah lebih maju.
"Berdasarkan hal-hal ini yang dapat mereka lakukan dan apa yang tidak dapat dilakukan teknologi kami, bagaimana kami menjembatani kesenjangan untuk memiliki solusi teknologi dengan kemampuan mereka yang luar biasa?" adalah pertanyaan utama yang diajukan oleh Shepherd.
"Dalam hal ini, menggembungkan balon adalah solusi yang cukup layak," tambahnya.
Dengan menanamkan bola serat-jala kecil ke dalam silikon, para ilmuwan dapat mengontrol dan membentuk tekstur permukaan yang menggembung, seperti halnya gurita yang dapat mengubah kulitnya.
Pikul, yang waktu itu adalah seorang mahasiswa pascadoktoral di Universitas Cornell, muncul dengan ide untuk mengompreskan kantong udara ini melalui pola cincin serat-jala. Dia tertarik pada ide menggembungkan silikon karena seberapa cepat dan reversibel inflasi bisa, Pikul menjelaskan kepada Live Science. Dari sana, itu hanya masalah mencari tahu model matematika untuk membuatnya bekerja.
Bukti dari konsep
Prototipe saat ini untuk kulit bertekstur terlihat cukup sederhana: Dengan membagi gelembung silikon dengan lingkaran konsentris bingkai serat-jala, para peneliti menemukan cara untuk mengontrol bentuk silikon saat menggembung. Mereka berhasil mengembang gelembung menjadi beberapa bentuk baru dengan memperkuat jala, menurut kertas. Misalnya, mereka menciptakan struktur yang meniru batu bulat di sungai dan juga tanaman sukulen (Graptoveria amethorum) dengan daun disusun dalam pola spiral.
Tetapi kecanggihan bukanlah tujuan utama mereka, kata Shepherd.
"Kami tidak ingin ini menjadi teknologi yang hanya dapat digunakan oleh beberapa orang di dunia; kami ingin ini cukup mudah dilakukan," kata Shepherd kepada Live Science. Dia ingin teknologi texturing, yang dibangun berdasarkan temuan awal tim tentang cara membuat kulit silikon yang berubah warna, agar dapat diakses oleh industri, akademisi dan juga penggemar. Oleh karena itu, tim sengaja menggunakan teknologi pembatas seperti pemotong laser untuk membuat cincin kawat karena itulah yang dapat digunakan oleh orang di luar laboratorium Universitas Cornell.
Itai Cohen, seorang profesor fisika di Cornell, yang juga bekerja pada penelitian, mencatat aspek lain yang dapat diakses dari teknologi. Pada perjalanan ke lapangan, Cohen membayangkan menumpuk lembaran silikon kempes - yang diprogram untuk mengembang menjadi tekstur menyamarkan - ke bagian belakang truk seseorang. "Sekarang, Anda bisa mengembangnya sehingga tidak harus dalam bentuk permanen, yang benar-benar sulit untuk diangkut," kata Cohen kepada Live Science. Seiring kemajuan teknologi, seseorang bahkan mungkin dapat memindai suatu lingkungan dan kemudian memprogram lembar silikon terkait saat itu juga untuk meniru itu, Cohen berspekulasi.
Pikul dan Shepherd berencana untuk mengejar teknologi ini di laboratorium masing-masing. Shepherd menjelaskan bahwa sejak mengembangkan teknologinya, dia mulai mengganti inflasi dengan arus listrik yang dapat menyebabkan tekstur yang sama - tidak diperlukan penambatan dan sistem udara bertekanan. Dan Pikul berharap untuk menerapkan pelajaran yang didapat dari memanipulasi permukaan material untuk hal-hal di mana area permukaan memainkan peran penting, seperti baterai atau pendingin, katanya.
"Kami masih sangat dalam tahap eksplorasi robotika lunak," kata Shepherd. Karena sebagian besar mesin terbuat dari logam keras dan plastik, konvensi dan penggunaan robot lunak terbaik belum sepenuhnya disempurnakan. "Kami baru di awal, dan kami memiliki hasil yang bagus," katanya, tetapi kuncinya adalah, "di masa depan, membuatnya lebih mudah bagi orang lain untuk menggunakan teknologi dan memastikan sistem ini dapat diandalkan."
Penelitian ini didanai oleh Kantor Penelitian Angkatan Darat Laboratorium Penelitian A.S.
