章魚倣生手套可牢牢抓住水下物體

受章魚啟發設計的手套在實驗室中拾取水下的各種物體

圖片來源：美國弗吉尼亞理工大學

　　科技日報北京7月14日電 （實習記者張佳欣）美國弗吉尼亞理工大學邁克爾·巴特利特領導的一個研究團隊受章魚的啟發，開發出一種章魚倣生手套，能夠牢牢抓住水下物體。他們的研究被選為13日《科學進展》的封面。

　　任何曾試圖在水中抓住游動的魚的人都知道，人類在陸地上遊刃有餘的手指很難抓住水下物體。機械工程系助理教授巴特利特表示，大自然中，章魚強大的粘合力是其靈感來源。

　　章魚，又稱八爪魚，是地球上最獨特的生物之一。它們的八隻手臂可以在水生環境中抓住無數物體。這些手臂上覆蓋著由肌肉和神經系統控制的吸盤，每個吸盤形狀像柱塞的末端，提供了強大的抓取能力。在吸盤的寬闊外緣與物體形成密封後，肌肉收縮並放鬆邊緣後面的杯狀區域，以增加和釋放壓力。當許多吸盤貼住物體時，就會産生一種強力黏合劑。

　　研究人員表示，章魚可根據需要迅速激活和釋放黏合劑，還可通過處理不同的化學和機械傳感器的信息，控制著八隻手臂上的2000多個吸盤。

　　此次，研究人員設計了一種可發揮與章魚吸盤相同功能的手套，稱為“八爪手套”（Octa-glove）。

　　通過將柔軟的、響應性強的黏合材料與嵌入式電子設備（一組微型激光雷達光學接近傳感器）相結合，研究人員使手套成功模擬了章魚的神經和肌肉系統。只需要將手套移向一個物體，它就會對物體進行抓取。整個過程中，佩戴者無需進行任何按鈕操作。

　　在測試中，研究人員利用手套迅速撿起和釋放平板物體、金屬玩具、圓柱體、曲柄勺子，以及超軟的水凝膠球。通過重新配置傳感器網絡以利用所有傳感器進行物體檢測，他們還能夠抓取更大的物體，如盤子、盒子和碗。由硬質和軟質材料組成的扁平、圓柱形、凸面和球形物體被黏附並抓起，即使用戶沒有通過抓握來拾取物體。

　　研究人員表示，將來這種手套可能在水下抓取軟機器人領域派上用場，也能用於相關輔助技術和醫療保健中，以及在組裝和操控潮濕物體時發揮作用。