Интересная штука – эволюция. Порой именно она решает за человека самые сложные с инженерной точки зрения задачи. Нужно лишь только присмотреться к природе, растениям, животным и их удивительным особенностям. Взять хотя бы осьминогов. Эти головоногие моллюски интересны учёным во многих отношениях. Например, по их образу и подобию исследователи из Гарварда пытаются создавать мягких роботов, а сотрудники южнокорейского Университета Сонгюнгван создали удивительную клейкую ленту с присосками, напоминающими те, что расположены на щупальцах осьминога.

Корейцы пытались решить проблему с созданием присосок, обеспечивающих высокую силу сцепления даже под водой и в контейнерах с маслом. К кому из представителей фауны им следовало обратиться за помощью, если не к осьминогу? Ведь его щупальца буквально усыпаны сотнями присосок разных размеров.

«Мы долго ломали голову над секретом того, как осьминоги удерживаются на подводных поверхностях, поэтому начали с любопытством наблюдать за ними в естественных условиях, — рассказал журналистам помощник профессора Чанхун Панг из Университета Сонгюнгван, — сейчас мы можем с уверенность заявить, что раскрыли этот секрет».

Присоски моллюска устроены весьма оригинальным образом. Они представляют собой полые «стаканы» с шариком внутри. Когда присоска соприкасается с поверхностью и к ней прикладывается давление, шарик деформируется, забирая жидкость в верхнюю часть. В нижней части при этом образуется вакуумная полость, удерживающая присоску на поверхности. Учёные попытались воссоздать искусственные присоски в лаборатории и даже сделали на их основе совершенно новый клейкий метаматериал. Оказалось, что оптимальным диаметром крошечных присосок является размер 50 микрометров.

Получившийся материал в форме плёнки отлично повёл себя под водой и в маслянистой среде. Разумеется, сила сцепления этой плёнки пока ещё не дотягивает до обычной клейкой ленты в сухих условиях, но учёные уверены, что в будущем материал получится ощутимо улучшить путём дополнительных исследований и экспериментов. Остаются нерешёнными некоторые вопросы. Например, как заставить плёнку отклеиться от поверхности. Ведь осьминог контролирует силу присасывания своими мышцами, а у искусственных присосок никаких мышц нет. В будущем подобные материалы могут войти в наш обиход. Представьте себе пластырь, который может приклеиться даже к влажной коже или срочно заклеить что-либо под водой. Корейские исследователи планируют монетизировать своё изобретение в течение ближайших трёх лет.

Робототехника является, пожалуй, одной из самых бурно развивающихся отраслей современных высоких технологий. Именно в производстве роботов используются самые передовые разработки. И недавно специалисты из Южной Кореи создали первого развертываемого робота из мягких материалов, способного двигаться без использования двигателей и иных механических компонентов.

Робот получил название DeployBot и приходит в движение в том случае, когда электрический ток проходит по проводам, состоящим из металла с памятью формы, которые встроены в некоторые детали корпуса. Сам робот имеет модульное строение. Электрический ток нагревает его компоненты, что заставляет гибкие сегменты приходить в движение. Регулятор подачи тока дает возможность подавать электричество обособленно на разные сегменты, передвигая робота.

Основным преимуществом такого подхода является надежность использования в любой среде из-за отсутствия механических систем. Сами исследователи предполагают, что DeployBot может быть с легкостью использован для исследования морских глубин. А невысокая стоимость производства и легкость конструкции делает его идеальным кандидатом для космических экспедиций. Один из руководителей проекта Фейсон Сунь-Хун Акхн из Национального университета Сеула заявил:

«DeployBot собирается из восьми модулей: четыре для тела и по одному для каждой из четырех ног. В сложенном состоянии модули лежат на одной поверхности, а после развертывания они трансформируются в квадратную форму. Модули изготовлены из жестких и гибких материалов и содержат встроенные магниты, которые соединяют и удерживают несколько модулей вместе. Вставки из металла с памятью формы отвечают за развертывание и свертывание модулей. На это уходит несколько секунд».

Сейчас главным недостатком робота является скорость перемещения, не превышающая 2 метров в час, но ученые и конструкторы планируют расширить функциональность робота и увеличить скорость его передвижения в будущем. К примеру, в новых модификациях DeployBot они планируют использовать не только электрический ток, но и магнитные поля, а также пневматические приводы.

Космическая капсула Shenzhou исправно служит китайским тайконавтам уже более 18 лет (с момента первого полёта в 1999 году), и Китайская национальная космическая администрация (CNSA) ищет ей замену. Недавно в Сети появилась информация о новом космическом корабле.

Новый корабль будет использовать будущие китайские ракеты (такие как Long March 5,7 и 9) и вместит от 2 до 6 человек. Полуконический возвратный модуль будет крепиться к маршевому и грузовому отсекам — примерно так же, как в капсуле NASA Orion. Космический корабль нового поколения будет в два раза тяжелее 7,8-тонного Shenzhou — вес его стандартной версии составит 14 тонн. Для полётов в глубокий космос, к астероидам и Луне космический корабль будет обладать б ольшим сервисным модулем, что приведёт к увеличению общей массы корабля до 20 тонн. Учитывая работу, которую ведут китайцы над улучшением качества материалов, используемых в тепловых щитах, существует вероятность, что командный модуль можно будет использовать более одного раза.

Хотя финальный вид корабля может значительно отличаться от концептов, Китай определённо планирует и дальше работать над своей программой покорения космоса. Характеристики предлагаемого космического корабля говорят, что помимо более частых и недорогих космических миссий Китай также думает о том, чтобы покинуть орбиту Земли. Благодаря большему количеству мест для экипажа Китай может даже начать запускать в космос иностранных космонавтов в качестве дипломатического шага.

Команда исследователей из Университета Пенсильвании создали первый в мире самовосстанавливающийся под воздействием воды материал. Согласно материалам исследований, опубликованным в журнале Scientific Reports, изобретатели материала вдохновлялись в своей работе зазубренными хитиновыми кольцами кальмаров. Потенциально такой материал может произвести революцию в производстве различных устройств, работающих при непосредственном контакте с водой.

Зазубренные хитиновые кольца кальмаров, которые расположены вокруг присосок на их щупальцах, обладают уникальными физическими свойствами: они могут менять своё агрегатное состояние от твёрдого до жидкого, пребывая в воде. При этом кольца невероятно прочны, и, что самое важное, они самостоятельно восстанавливаются, если их всё-таки кому-либо удаётся сломать. Учёные долгое время изучали этот материал и в итоге сумели вывести генетический код белков, которые отвечают за столь уникальные свойства.

В лабораторных условиях были выведены особые бактерии, способные производить белки, схожие с теми, что можно обнаружить в теле кальмаров. Учёные смешали полученные белки с растворителем, выпарили его и получили в итоге мягкий материал, чем-то напоминающий очень прочную смесь резины и пластика. Новый материал, как и ожидалось, обрёл способность самовосстанавливаться в случае нарушения его целостности.

Для этого его нужно просто смочить обыкновенной водой и немного надавить на него. Учёные разрезали кусок материала пополам, затем капали на него водой, и он вновь становился целым, при этом обретая былую прочность. Как оказалось, для идеального восстановления целостности лучше всего подходит температура окружающей среды в 45 градусов Цельсия.

Если задуматься о будущем этого изобретения, можно представить себе его применение в медицинской индустрии. Только задумайтесь о том, насколько здорово будет, если импланты можно будет производить из такого материала. Ведь наше тело по большей части состоит из воды. А оптические кабели, пролегающие на дне океана – больше не придётся искать разрывы и чинить их, расходуя на это огромные средства. Разумеется, пока материал лишь изучают в лаборатории, но кто знает, к чему придёт наука уже в ближайшие десять лет.