Перчатка осьминога

Любовь Стрельникова
(«ХиЖ», 2022, №8)

pic_2022_08_27.jpg

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Люди, конечно, сухопутные существа. Под водой может жить только Ихтиандр — персонаж научно-фантастического романа Александра Беляева «Человек-амфибия». Мы же, чтобы дышать, используем баллоны с кислородом, чтобы не замерзнуть на глубине — костюмы из неопрена, чтобы ясно видеть — специальные защитные очки.

В общем, все у нас сухопутное, и руки — не исключение. Они плохо удерживают предметы под водой, которые попросту выскальзывают из наших сухопутных пальцев.

Однако бывают ситуации, когда эта сухопутность становится помехой. Водолазы-спасатели, подводные археологи, инженеры-мостостроители и спасатели используют свои руки, чтобы поднять человека или предметы из воды. А они выскальзывают. Человек невольно включает железную хватку. Но это опасно — он может навредить и человеку, и ценному предмету.

В общем, для деликатного прикосновения или захвата требуются руки, созданные для воды. И где их взять?

Конечно — у природы. У нее уже есть несколько отличных решений, и осьминог здесь — самое очевидное. У осьминога восемь длинных рук, которыми он легко захватывает предметы любого размера.

Каждая осьминожья рука покрыта присосками. Широкий внешний край присоски плотно прилегает к предмету, мышцы сокращаются и расслабляют колокол присоски, чтобы усилить и ослабить давление. Когда задействовано много присосок, это создает невероятно прочное сцепление с предметом. Ослабить его может только сам осьминог, с помощью своих мышц и нервов.

Осьминог контролирует более 2000 присосок на восьми руках, обрабатывая информацию с различных химических и механических датчиков. Гигантский объем работы для нервной системы. Поэтому у осьминога, помимо центрального мозга, есть нервные центры в каждом щупальце. А нервных клеток у него немногим меньше, чем у кошки.

Кстати, в ноябре 2021 года при обсуждении закона о защите прав разумных животных в правительстве Великобритании к числу разумных решили причислить и осьминога, в общем — разумного подводного существа. Так что грех было не позаимствовать присоски у брата по разуму.

В результате появились перчатки Octa-glove. В синтетические присоски с датчиками встроена электроника, которая регулирует прилипание и отлипание перчатки. Присоски расположены на подушечках перчаточных пальцев. Они отлично справились с заданием вытащить из воды ложку, мягкий гелевый шарик, цилиндр, тарелку, коробку, игрушку… В общем, ничто не проскользнуло между неловкими пальцами.

Этой разработкой, которую еще предстоит довести до ума, занимается компания Virginia Tech вместе со специалистами из Университета штата Айова и Университета Небраски в Линкольне.

Однако справедливости ради стоит напомнить, что несколько лет назад появились перчатки Геко, позволяющие человеку лазать по гладким вертикальным стенкам. Идею этих перчаток позаимствовали у лучшего альпиниста в мире животных — геккона. Сила сцепления его лапок с поверхностью такова, что он может висеть на одном пальце.

Поверхность лапки геккона усеяна крошечными щетинками длиной 100 микрон и радиусом 2 микрона. И каждая щетинка, в свою очередь, образована сотней других щеточек диаметром около 200 нанометров, которые буквально прилипают к поверхности.

А прилипают они потому, что здесь в игру вступают так называемые силы Ван-дер-Ваальса — силы межмолекулярного и межатомного взаимодействия. Они слабенькие. Но если таких связей миллионы, то сцепление с поверхностью получается отличным. Эффект веника работает.

DARPA — Министерство обороны США — продемонстрировало прототип перчаток геккона для человека несколько лет назад. С тех пор — тишина. Видимо, засекретили. Боюсь, и перчатки осьминога ждет та же участь. Но очень надеюсь, что аналоги этих перчаток уже давно есть среди разработок, поддерживаемых нашим военным ведомством.

Разные разности
Песни китов похожи на человеческую речь
Какой язык более эффективен? Тот, в котором слова короче. Во-первых, на их произношение человек тратит меньше энергии и меньше времени. А во-вторых, короткие слова легче воспринимать. Как выяснилось, и горбатым китам не чужда эта премудрость.
Ивановские нанотехнологии работают!
Химики всегда занимались нанотехнологиями, потому что постоянно манипулировали молекулами и атомами, молекулярными кластерами и комплексами (а это все нанообъекты). Всегда занимались нанотехнологиями и в Ивановском химико-технологическом университете...
Умные российские стекла
Под американские санкции неожиданно попала никому не известная в России маленькая наукоемкая компания «Октогласс». Ее основали в 2017 году молодые специалисты и предприниматели, выпускники МИФИ, СамГТУ и МИРЭА. Чем же наши молодые разр...
Ледники тают все быстрее и быстрее
Исследовательская группа из Цюрихского университета подготовила обширный обзор потерь массы ледников в мире. Ученые собрали данные региональных изменений массы ледников с 2000 по 2023 год. За период наблюдений масса ледников во всем ми...