प्रकृति से प्रेरित तंत्र का उपयोग करनानए तकनीकी नवाचार बनाएंएक वर्जीनिया टेक अनुसंधान टीम का हस्ताक्षर है।एसोसिएट प्रोफेसर माइकल बार्टलेट के नेतृत्व वाले समूह ने ऑक्टोपस-प्रेरित चिपकने वाला पदार्थ बनाया है, जो ऑक्टोपस चूसने वालों के आकार से प्रेरित है, जो चुनौतीपूर्ण पानी के नीचे की वस्तुओं को जल्दी से पकड़ सकता है और नियंत्रित रूप से छोड़ सकता है।

भारी चट्टानों, छोटे सीपियों, नरम मोतियों और अन्य मलबे जैसी पानी के नीचे की वस्तुओं को पकड़ने और छोड़ने की क्षमता होना, पानी के नीचे और यहां तक ​​कि बचाव के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हो सकता है।बचाव कार्य.उनके निष्कर्षों को प्रकाशित किया गया हैउन्नत विज्ञान.

यह कार्य वर्जीनिया टेक के स्नातक शोधकर्ताओं ऑस्टिन वाया, एल्डो हेरेडिया और डैनियल एडजेई के साथ किया गया था।ग्रेजुएट रिसर्च असिस्टेंट चैनहोंग ली इस पेपर के पहले लेखक थे।

बार्टलेट ने कहा, "मैं इस बात से रोमांचित हूं कि कैसे एक ऑक्टोपस एक पल में किसी चीज को मजबूती से पकड़ सकता है और फिर तुरंत छोड़ देता है। यह पानी के अंदर, खुरदरी, घुमावदार और अनियमित वस्तुओं पर ऐसा करता है - यह काफी उपलब्धि है।"

पानी के अंदर पकड़ बनाना

लंबे समय से चली आ रही इस चुनौती से पार पाने के लिए बार्टलेट और उनकी टीम ने ऑक्टोपस के आकार पर ध्यान दिया।विशेष रूप से, उन्होंने ऑक्टोपस के चूसने वाले की बाहरी संरचना को देखा, जिसे इन्फंडिबुलम कहा जाता है।इसने शोधकर्ताओं को एक चिपकने वाला पदार्थ बनाने के लिए प्रेरित किया जो एक सक्रिय, विकृत झिल्ली के साथ एक लोचदार, घुमावदार डंठल का उपयोग करता है जो बहु-सतह आसंजन के लिए आकार बदलता है।

घुमावदार डंठल छोटे पैमाने की खुरदरापन के प्रति अनुकूलन क्षमता बढ़ाते हुए बड़े पैमाने की वक्रता से जुड़ जाता है।ये तंत्र कई लंबाई के पैमाने पर आसंजन को बेहतर बनाने के लिए तालमेल में काम करते हैं।

इसके परिणामस्वरूप ऑक्टोपस-प्रेरित चिपकने वाले पदार्थ बने जो आसान रिलीज़ अवस्था की तुलना में सक्रिय होने पर 1,000 गुना अधिक मजबूत होते हैं।महत्वपूर्ण बात यह है कि यह स्विच एक सेकंड के एक अंश, लगभग 30 मिलीसेकेंड के भीतर होता है।ऑक्टोपस-प्रेरित चिपकने वाले अब खुरदरी, घुमावदार और अनियमित वस्तुओं के साथ-साथ विभिन्न तरल पदार्थों सहित विभिन्न सतहों पर उच्च लगाव शक्ति प्राप्त करते हैं।इस नए उपकरण के साथ, एक गोताखोर किसी फिसलन वाली वस्तु को बिना अत्यधिक दबाए पकड़ सकता है, साथ ही तेजी से स्विच करके उसे तुरंत छीनने में भी सक्षम हो सकता है।

चुनौतीपूर्ण पानी के नीचे की वस्तुओं को पकड़ना और छोड़ना

क्योंकि ऑक्टोपस चूसने वाले जीवित ऊतक से बने होते हैं, वे जिस काम के करीब पहुंच रहे होते हैं, उससे मेल खाने के लिए मुड़ते, फैलते और सिकुड़ते हैं।इससे जानवर को न केवल मजबूत पकड़ मिलती है, बल्कि अपनी पकड़ को अनुकूलित करने की बहुमुखी प्रतिभा भी मिलती है क्योंकि वह चिकनी या खुरदरी, कोणीय या सपाट वस्तुओं को ढूंढता है।

नए ऑक्टोपस-प्रेरित चिपकने वाले के साथ, अनुसंधान टीम के सदस्य चुनौतीपूर्ण पानी के नीचे की वस्तुओं की एक विस्तृत श्रृंखला को उठा सकते हैं, पकड़ सकते हैं और छोड़ सकते हैं, जिसमें नरम और कठोर सामग्री भी शामिल है जो सपाट, खुरदरी और यहां तक ​​कि घुमावदार हैं।

इस क्षमता का प्रदर्शन पानी के नीचे चट्टानों के सावधानीपूर्वक निर्मित ढेर, पानी के नीचे गुफा का निर्माण करके किया गया था।यहां, चट्टानों के विभिन्न आकार, आकार और सतह की खुरदरापन है और संरचना को संतुलित रखने के लिए इन्हें उठाया जाना चाहिए, लेकिन सटीक रूप से जारी भी किया जाना चाहिए।साथ ही, वे नरम, जेली जैसे मोतियों को भी आसानी से पकड़ और छोड़ सकते हैं।

ली ने कहा, "इस प्रकार की जोड़-तोड़ ऑक्टोपस द्वारा की जाती है क्योंकि वे अपनी मांद के चारों ओर वस्तुओं को व्यवस्थित करते हैं।""यह प्रदर्शन मुश्किल पानी के नीचे की वस्तुओं में सटीक हेरफेर करने के लिए ऑक्टोपस-प्रेरित चिपकने की क्षमता पर प्रकाश डालता है।"

सामग्रियां कई चक्रों और समय की विस्तारित अवधि में विश्वसनीय जुड़ाव भी दिखाती हैं।एक प्रयोग में, लगाव बल 100 चक्रों तक स्थिर रहा।एक अन्य परीक्षण में, टीम ने एक खुरदरी, घुमावदार चट्टान को सात दिनों से अधिक समय तक पानी के भीतर रखा, फिर मांग पर उसे छोड़ दिया।विशेष रूप से बचाव अनुप्रयोगों में जहां किसी वस्तु को लंबे समय तक पकड़कर रखना महत्वपूर्ण हो सकता है।

ऑक्टोपस की तरह पकड़ना

बार्टलेट ने पहले ऑक्टा-ग्लोव बनाया था, जिसे प्रकाशित किया गया थाविज्ञान उन्नति.ऑक्टा-ग्लव में लिडार सेंसर से लैस ऑक्टोपस-प्रेरित चिपकने वाले पदार्थ हैं जो आस-पास की वस्तुओं का पता लगाते हैं, अत्यधिक बल लगाए बिना एक मजबूत लेकिन सौम्य बंधन के साथ वस्तु से जुड़ जाते हैं।पकड़ने के बाद, मांग पर सकर्स को हटाया जा सकता है और पकड़ी गई वस्तु को छोड़ दिया जा सकता है।

दस्ताना एक हो सकता हैमहत्वपूर्ण उपकरणबचाव गोताखोरों, पानी के नीचे पुरातत्वविदों, उपयोगकर्ता-सहायता प्राप्त प्रौद्योगिकियों और स्वास्थ्य देखभाल या अन्य समान कार्यों के लिए जिसमें गीली या पानी के नीचे की वस्तुओं पर मजबूत पकड़ रखने की आवश्यकता शामिल है।हाल ही में प्रकाशित इस शोध से दस्ताने की क्षमता बढ़ सकती है, जिससे पकड़ और भी मजबूत हो जाएगी।

बार्टलेट ने कहा, "हमें उम्मीद है कि हम ऑक्टा-ग्लोव को और बेहतर बनाने के लिए अपने नए चिपकने वाले डिज़ाइन का उपयोग करेंगे।""पानी के नीचे का वातावरण चुनौतियों की एक लंबी सूची पेश करता है, और यह प्रगति हमें एक और बाधा पार कराती है। अब हम एक की अविश्वसनीय क्षमता की नकल करने के पहले से कहीं ज्यादा करीब हैं।"ऑक्टोपसवस्तुओं को सटीकता से पकड़ना और हेरफेर करना, गीले या पानी के नीचे के वातावरण की खोज और हेरफेर के लिए नई संभावनाएं खोलना।"