Research press release

ロボット工学:カメレオンから着想したソフトロボットが背景色を模倣する

Nature Communications

Robotics: Chameleon-inspired soft robot mimics its background

カメレオンに着想を得て、背景に合わせてリアルタイムで色を変えることのできるソフトロボットについて報告する論文が、Nature Communications で発表される。この研究は、次世代のウエアラブルカモフラージュ技術にとって重要な意味を持つ可能性がある。

人工カモフラージュは、生活環境に存在する自然のカモフラージュを模倣することに基づいており、カメレオンなど多くの生物種で観察されている。人工カモフラージュデバイスの前提条件は、必要に応じて制御・変更可能な広範囲の色を表現できることである。しかし、その実現はこれまで困難だった。その理由は、システム要件が複雑なことと、生活環境を模倣するデバイスに求められる空間周波数が高いことだった。

今回、Seung Hwan Koたちは、垂直方向に積層され、パターン化された銀ナノワイヤーネットワークと熱変色性液晶層を一体化するという新しい戦略を適用して、人工カモフラージュの開発に取り組んだ。Koたちは、カラーセンサー、フィードバック制御システムなどを用いて、人工カメレオン皮膚(Artificial Chameleon Skin)を作製し、ソフトロボットに適用した。Koたちは、このロボットが、局所的な背景色を検出でき、その表面色を周囲に合わせてリアルタイムで変化・移行できることを実証した。

表面性状の高解像度での認識と表現の効率を高める開発には、さらなる研究が必要であり、Koたちは、それが信号処理とデータ駆動型科学の進歩によって達成される可能性があるという考えを示している。

A chameleon-inspired soft robot that can change colour in real time to match its background is reported in Nature Communications. The research may have implications for next-generation wearable camouflage technology.

Artificial camouflage is based on imitating the natural camouflage present in the living environment and has been observed in a number of species, such as the chameleon. A prerequisite for artificial camouflage devices is the ability to convey a wide range of colouration that can be controlled and changed on demand. However, this has been difficult to achieve due to the complexity of the system requirements and the high spatial frequencies needed for the device to mimic the living environment.

Seung Hwan Ko and colleagues apply a new strategy to the development of artificial camouflage using integrated thermochromic liquid crystal layers with vertically-stacked, patterned silver nanowire networks. Together with colour sensors and feedback control systems, the authors fabricated Artificial Chameleon Skin and applied it to a soft-bodied robot. The authors demonstrate that the robot can detect the local background colour and is able to change and transition its colour to match its surroundings in real time.

Further research is needed to develop efficient recognition and expression of high-resolution surface texture, which the authors suggest may be attainable with advances in signal processing and data-driven science.

doi: 10.1038/s41467-021-24916-w

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度