タコ吸盤は水中の物体をつかむ新しい技術に触発されます。

過去数年間、バージニア工科大学の科学者たちは、水中環境でさまざまなオブジェクトをよりよく捉えることができる技術を設計するためのインスピレーションを得るためにタコを見つけました。 Advanced Scienceジャーナルで発表された新しい論文によると、彼らの最新の革新は動物の吸盤の形を模した特殊な転換可能な接着剤と呼ばれています。

「私はタコがどのような瞬間に何かを強く捕まえてすぐに解放することができるかどうかに魅了されました。水中で荒く、曲がり、不規則な物体に対してこれらの作業を行います。これはかなりの偉業です。」 共著者と研究グループのリーダーであるMichael Bartlettはこう述べています。。 「私たちは、物体を正確につかみ、操作するタコの驚くべき能力を複製することに、これまで以上に近づいています。

以前に報告されているように、著者によると、水中環境で物体をキャッチする効率的な方法の性質のいくつかの例があります。例えば、ムール貝は濡れた表面に付着するために接着タンパク質を分泌し、カエルは接着のための毛細管および流体力学的力を生成する独特な構造のつま先パッドを有する。しかし、タコのような頭足類には別の利点があります。グリッパーによって提供される接着力は迅速かつ容易に逆転することができるので、これらの生物は変化する条件に適応して湿ったまたは乾燥した表面に付着することができます。

機械工学の観点から、タコは接着のためのアクティブな圧力駆動システムを持っています。吸盤の広い外側の境界は、チャンバと周囲媒体との間の圧力差によって物体とシールを形成する。その後、筋肉（アクチュエータの役割）がリムの後ろのカップ部分を収縮および緩め、必要に応じて圧力を追加または解放します。

たとえば、ソフトロボットグリッパーを設計するときに頭足類を模倣する試みが何度もありました。 2022年に、Bartlettと彼の同僚は、さらに一歩進んで、切り替え可能な接着力だけでなく、統合された検出と制御を再現したいと考えました。結果は オクタグローブタコの腕を模した水中物体をつかむウェアラブルシステムです。

オクタグローブの改善

接着のために、彼らはタコの吸盤の構造を模倣した空気圧制御膜で覆われたシリコン茎を設計しました。その後、これらの接着要素は、LIDAR光学近接センサアレイおよびリアルタイム物体検出のためのマイクロ制御装置と統合されています。センサが物体を検出すると、接着力が活性化され、タコの神経系と筋肉系を模倣する。チームはネオプレンウェットスーツグローブをウェアラブルグローブのベースとして使用し、各指に接着要素とセンサーを組み込み、接着要素ベースに柔軟な空気圧チューブを挿入しました。