অক্টোপাসের অস্ত্রের ত্বক যেভাবে কাজ করে তার দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ভার্জিনিয়া টেকের গবেষকরা একটি নতুন দ্রুত পরিবর্তনযোগ্য আঠালো তৈরি করেছেন যা পানির নিচের বস্তুগুলিতে নিরাপদে আটকে থাকে। উপাদানটি রোবোটিক্স, স্বাস্থ্যসেবা এবং ভেজা বস্তুগুলিকে একত্রিত করা এবং ম্যানিপুলেট করার জন্য উত্পাদনে ব্যবহার করতে পারে।
পানির নিচে কাজ করে এমন আঠালো তৈরি করা কঠিন। এর কারণ হল হাইড্রোজেন বন্ড এবং ভ্যান ডের ওয়ালস এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বাহিনী যা শুষ্ক পরিবেশে আনুগত্যের মধ্যস্থতা করে তা জলে অনেক কম কার্যকর। তবে প্রাণীজগতে আর্দ্র অবস্থায় দৃঢ় আনুগত্যের অনেক উদাহরণ রয়েছে: ঝিনুক বিশেষ আঠালো প্রোটিন নিঃসরণ করে, যা ভেজা পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করার জন্য একটি আঠালো ফলক তৈরি করে; ব্যাঙ কৈশিক এবং হাইড্রোডাইনামিক বাহিনী সক্রিয় করতে কাঠামোগত পায়ের প্যাডের মাধ্যমে তরল চ্যানেল করে; এবং অক্টোপাসের মতো সেফালোপডগুলি স্তন্যপানের মাধ্যমে পৃষ্ঠের সাথে লেগে থাকার জন্য চুষক ব্যবহার করে।
শক্তিশালী আঠালো বন্ধন
সেফালোপড গ্রিপারগুলি জলের নীচে জিনিসগুলি ধরে রাখতে বিশেষভাবে ভাল। উদাহরণস্বরূপ, অক্টোপির আটটি লম্বা বাহু চোষার দ্বারা আবৃত থাকে যা শিকারের মতো বস্তুকে ধরতে পারে। প্লাম্বার প্লাঞ্জারের শেষের মতো আকৃতির, চুষাকারীরা একটি বস্তুর সাথে লেগে থাকে, দ্রুত একটি শক্তিশালী আঠালো বন্ধন তৈরি করে যা ভাঙা কঠিন। "আনুগত্য দ্রুত সক্রিয় এবং মুক্তি হতে পারে," গবেষণা দলের নেতা ব্যাখ্যা করেন মাইকেল বার্টলেট, "এবং অক্টোপাস বিভিন্ন রাসায়নিক এবং যান্ত্রিক সেন্সর থেকে তথ্য প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে আটটি বাহু জুড়ে 2000 টিরও বেশি চুষককে নিয়ন্ত্রণ করে।"
প্রকৃতপক্ষে, একটি অক্টোপাসের সেন্সিং যন্ত্রে একটি ফটোরিসেপশন সিস্টেম থাকে যা তার চোখ ব্যবহার করে; মেকানোরিসেপ্টর যা তরল প্রবাহ, চাপ এবং যোগাযোগ সনাক্ত করে; এবং chemoreception স্পর্শকাতর সেন্সর. প্রতিটি চুষক স্বাধীনভাবে আনুগত্য সক্রিয় বা মুক্তির জন্য নিয়ন্ত্রিত - এমন কিছু যা সিন্থেটিক আঠালোতে বিদ্যমান নেই।
নতুন ভার্জিনিয়া টেক অক্টোপাস-অনুপ্রাণিত আঠালো একটি সিলিকন ইলাস্টোমার ডাঁটা নিয়ে গঠিত যা আনুগত্য নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রসারিত বায়ুমণ্ডলীয়ভাবে সক্রিয় ইলাস্টোমার ঝিল্লি দিয়ে আবদ্ধ। ডাঁটা 3D প্রিন্টিং ছাঁচ দ্বারা তৈরি করা হয় এবং তারপর সিলিকন ইলাস্টোমার ঢালাই এবং নিরাময় করা হয়। আঠালো উপাদানটি একটি চাপের উত্সের সাথে সংযুক্ত থাকে যা সক্রিয় ঝিল্লির আকৃতি নিয়ন্ত্রণ করতে ইতিবাচক, নিরপেক্ষ এবং নেতিবাচক চাপ সরবরাহ করে।
"এই ডিজাইনটি আমাদেরকে 450 ms এর কম সময়ে অন থেকে অফ স্টেটে 50 বার আনুগত্য স্যুইচ করতে দেয়," বার্টলেট বলেছেন৷ "আমরা মাইক্রো-LIDAR অপটিক্যাল প্রক্সিমিটি সেন্সরগুলির সাথে এই আঠালো উপাদানগুলিকে শক্তভাবে একত্রিত করেছি যা বোঝায় যে একটি বস্তু কতটা কাছাকাছি।"
গবেষকরা তখন রিয়েল-টাইম অবজেক্ট সনাক্তকরণ এবং আনুগত্য নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি মাইক্রোকন্ট্রোলারের মাধ্যমে চুষাকারী এবং LIDAR কে সংযুক্ত করেন।
সিন্থেটিক suckers এবং সেন্সর সঙ্গে দস্তানা
পানির নিচে, একটি অক্টোপাস বস্তুর চারপাশে তার বাহু ঘুরিয়ে দেয় এবং তার চুষক ব্যবহার করে শিলা, মসৃণ খোসা এবং রুক্ষ বারনাকল সহ বিভিন্ন পৃষ্ঠের সাথে সংযুক্ত করতে পারে। বার্টলেট এবং সহকর্মীরা সিন্থেটিক সাকার এবং সেন্সরগুলি শক্তভাবে একত্রিত করে একটি গ্লাভ তৈরি করে এটির অনুকরণ করেছিলেন। অক্টা-গ্লাভ নামের এই যন্ত্রটি পানির নিচে বিভিন্ন আকৃতির বস্তু শনাক্ত করতে পারে। এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে আঠালোকে ট্রিগার করে যাতে বস্তুটি ম্যানিপুলেট করা যায়।
"এম্বেডেড ইলেকট্রনিক্সের সাথে নরম, প্রতিক্রিয়াশীল আঠালো উপাদানগুলিকে একত্রিত করার মাধ্যমে, আমরা চেপে না ধরেই বস্তুগুলিকে ধরতে পারি," বার্টলেট বলেছিলেন। "এটি ভিজা বা পানির নিচের বস্তুগুলিকে অনেক সহজ এবং আরও প্রাকৃতিক করে তোলে। ইলেকট্রনিক্স সক্রিয় এবং দ্রুত আনুগত্য প্রকাশ করতে পারেন. শুধু একটি বস্তুর দিকে আপনার হাত সরান, এবং দস্তানা উপলব্ধি করার কাজ করে। ব্যবহারকারীর একটি বোতাম টিপে এটি সবই করা যেতে পারে।"
এই ক্ষমতাগুলি, যা সেফালোপডগুলির উন্নত ম্যানিপুলেশন, সেন্সিং এবং নিয়ন্ত্রণের অনুকরণ করে, জলের নিচে ধরার জন্য নরম রোবোটিক্সের ক্ষেত্রে, ব্যবহারকারী-সহায়তা প্রযুক্তি এবং স্বাস্থ্যসেবাতে অ্যাপ্লিকেশন এবং ভিজা বস্তুগুলিকে একত্রিত করা এবং ম্যানিপুলেট করার জন্য উত্পাদনের ক্ষেত্রে অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পেতে পারে, তিনি বলেন। ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড.
বেশ কিছু গ্রিপিং মোড
অক্টোপাস-অনুপ্রাণিত আঠালো ক্ষত নিরাময় করতে পারে
তাদের পরীক্ষায়, গবেষকরা বেশ কয়েকটি গ্রিপিং মোড পরীক্ষা করেছেন। তারা সূক্ষ্ম, হালকা ওজনের বস্তুগুলিকে পরিচালনা করার জন্য একটি একক সেন্সর ব্যবহার করেছিল এবং দেখেছিল যে তারা দ্রুত সমতল বস্তু, ধাতব খেলনা, সিলিন্ডার, একটি চামচ এবং একটি আল্ট্রাসফ্ট হাইড্রোজেল বল তুলে নিতে এবং ছেড়ে দিতে পারে। তারপরে সেন্সরগুলিকে পুনরায় কনফিগার করে যে একাধিক সেন্সর সক্রিয় করা হয়েছিল, তারা প্লেট, একটি বাক্স এবং একটি বাটির মতো বড় বস্তুগুলিকে আঁকড়ে ধরতে পারে।
ভার্জিনিয়া টেক টিম, তার কাজের রিপোর্ট করছে বিজ্ঞান অগ্রগতি, বলেছেন যে অক্টোপাস কীভাবে আনুগত্য নিয়ন্ত্রণ করে এবং পানির নিচের বস্তুগুলিকে হেরফের করে সে সম্পর্কে এখনও অনেক কিছু শেখার আছে। "যদি আমরা প্রাকৃতিক ব্যবস্থাকে আরও ভালভাবে বুঝতে পারি, তাহলে এটি আরও উন্নত জৈব-অনুপ্রাণিত, প্রকৌশলী সিস্টেম তৈরি করার অনুমতি দেবে," বার্টলেট বলেছেন।
