Более 10 лет назад учёные и инженеры вдохновились уникальной гибкостью слоновьего хобота. Его способность вытягиваться в любом направлении и хватать всё, что захочется, было использовано при разработке роботизированной руки. Однако учёные продолжили исследования, и результаты новой работы позволят усовершенствовать конструкции мягких роботов. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, сообщает информационно-сервисный портал InScience.News.

Американские инженеры выяснили, что в вытягивании хобота слона важную роль играют не только мышцы, но и кожа, которая имеет различную толщину на разных участках и растягивается телескопически. Они экспериментально доказали, что кожа животного растягивается неравномерно. Её верхний слой отличается большей гибкостью, чем нижний, и при протягивании за предметами верхний слой скользит вперед по нижнему. Это позволяет животному удерживать хрупкие предметы или, наоборот, ломать прочные.

Результаты исследования помогут улучшить робототехнику, которая сегодня обладает либо силой, либо гибкостью, но не тем и другим одновременно. Вероятно, обёртывание мягких роботов структурой, похожей на кожу, может дать машинам защиту и силу, сохраняя при этом гибкость.

Когда люди вытягивают свой язык — наполненную мышцами бескостную ткань, похожую по составу на хобот слона, — он растягивается равномерно. Учёные ожидали, что увидят нечто подобное, когда слон тянется хоботом за предметом. Но когда были изучены кадры с высокоскоростной камеры, которые в мельчайших деталях зафиксировали движения хобота, то специалисты были удивлены открытием.

Оказалось, что складчатая верхняя часть кожи на 15% более гибкая, чем нижняя. Гибкие кожные складки обеспечивают защиту и облегчают движение вниз, которое является наиболее распространённым способом захвата предметов. Кроме того, хобот слона отличается от других бескостных, наполненных мышцами придатков, таких как щупальца кальмаров и осьминогов, так как растягивается неравномерно. Хобот слона вытягивается телескопически, постепенно удлиняясь: сначала кончик хобота, потом соседняя с ним часть и так далее.