韩国研发成功变色龙软体机器人,变色龙软体机器人的原理是什么,变色龙为什么会变色
隐身技术是很多科幻电影的亮点,也是大家梦寐以求的黑科技之一。事实上,只有像变色龙这样的物种才能隐藏在环境中。最近,韩国研发成功变色龙软体机器人,这是隐身技术的一次飞跃,不过到底是怎么回事呢?
据报道,最近,韩国首尔大学的科学家开发了一款软件机器人,可以根据周围环境实时改变颜色。
据研发者介绍,这项技术使用了一个颜色传感器、一个由银纳米粉和热致变色材料制成的微型加热器,这样机器人就可以灵敏地检测到当地背景颜色的变化。
与之前的变色机器人技术相比,这种机器人技术成本低廉,可以应用于军事侦查等诸多真实场合,标志着可穿戴伪装技术的一次飞跃。
科学家们说,他们希望有一天这项技术也能应用于汽车和时装业等许多领域。
变色龙软体机器人的原理是什么?
“人造伪装”的原理是模仿生活环境中的自然伪装。人们在许多物种中发现了这种天然伪装,比如变色龙。此前,瑞士科学家认为变色龙之所以能快速改变体色,是因为真皮细胞表面有彩虹细胞。通过改变鸟嘌呤纳米晶体在这个细胞层中的排列结构,变色龙可以改变它们的颜色(结构色)。
但是,如果一个“人造伪装”装置想要模仿这种自然的能力,一个先决条件是它能够表达大量的颜色,并根据需要控制和改变这些颜色。然而,实现这一点总是很困难,因为对系统的要求非常复杂,设备需要高空间频率来模拟生活环境。
这一次,韩国首尔国立大学的研究团队使用了一种新的策略来开发人工变色龙。他们将热致变色液晶层与垂直堆叠、图案化的银纳米粉网络集成在一起,然后与颜色传感器和反馈控制系统相结合,制造出“人造变色龙皮肤”。研究人员将其应用于软件机器人。他们的演示表明,机器人可以检测到当地的背景颜色,并根据周围环境实时改变颜色。
科学家表示,未来需要进一步研究,实现高分辨率表面纹理的快速识别和表达,他们认为这可能通过信号处理和数据驱动领域的技术进步来实现。
变色龙为什么会变色?
变色龙的颜色变化取决于其皮肤中的三层色素细胞。与其他爬行动物不同,变色龙的颜色变化取决于皮肤表面的色素细胞,这些细胞中充满了不同颜色的色素。
来自纽约康奈尔大学生物系的安德森详细讲解了变色龙:的“变色原理”变色龙的皮肤中有三层色素细胞最深的一层由黑素细胞组成,其中黑素细胞可以与上层融合,中间层由鸟嘌呤细胞组成,主要调节深蓝色色素,最外层主要是黄色素和红色素。
当变色龙的眼睛感受到外部颜色的变化时,这种信息会导致皮肤的色素细胞发生变化和变色。变色龙皮肤的每个细胞中有四种色素:红色、黄色、棕色和绿色。这四种颜料会不时膨胀和收缩。
比如绿色色素一受到草绿色的刺激,立刻像树枝一样伸展开来,覆盖整个细胞,同时其他三种色素收缩成微小的点。这时候,细胞变成绿色。
如果变色龙跳进红色的花里,红色的色素会受到刺激,立即散开覆盖整个细胞,其他三种色素会同时收缩成微小的斑点,细胞会再次变红。
变色龙皮肤由无数个细胞组成,每个细胞都会发生变化,变色龙自然会变色。
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