研究人员重建了生动的3D显示器

可以肯定地说3D显示不一定发生在自然界中-除非人们将包括乌贼和章鱼的头足类视为活的3D显示，它可以变形其结构并创建复杂的形状和纹理以用于伪装或拖动控制。现在，来自爱荷华大学和伊利诺伊大学厄本那香槟分校的研究团队正在开发一种受头足类动物启发的智能皮肤，该类皮肤可用于3D显示器中，作为视障人士的界面，并有助于减少对海洋生物的拖累汽车。

在《先进材料技术》上发表的一项研究中，由爱荷华大学机械工程助理教授Caterina Lamuta以及伊利诺伊大学香槟分校的教授Sameh Tawfick和Nancy Sottos领导的研究小组发现使用扭曲和盘绕的聚合物纤维制造人造肌肉可以生产出轻巧的智能皮肤，能够进行精细的运动和形状调节。

在头足类动物中，体素受动物的乳头肌控制，使它们的皮肤呈现多种形式，向外突出，并在几秒钟内呈现出新的形状。该团队从头足类的乳头中获得灵感，从扭曲的螺旋人工肌肉(TSAM)再现数字纹理体素(DTV)。通过仅0.2 V / cm的输入电压，TSAM可提供2000%的行程，粗糙度范围从几微米到一厘米。Lamuta说：“这些轻质的扭曲螺旋人工肌肉有潜力取代基于传统电动和气动执行器的笨重设备。”“我们使用较小的电脉冲而不是笨重的动力源和嘈杂的空气压缩机来驱动皮肤，从而实现更精确的运动和一般的易用性。”

一组单独控制的TSAM嵌入到柔软的材料中，以再现柔软，可拉伸和智能的皮肤，能够执行可能无限数量的输出纹理和形状。Lamuta说：“ DTV提供了我们所谓的按需纹理和图案。”“由于我们的DTV如此轻巧，灵活，我们相信它们的使用可以为多种应用铺平道路，从水下车辆和机器人的水力阻力控制，到为虚拟现实和机器人开发3D显示器和触觉反馈设备手术。”

Lamuta及其小组的工作得到了伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的贝克曼先进科学技术研究院，美国海军研究办公室，美国国家科学基金会和美国空军的支持。