دانلود ترجمه مقاله کروماتوفورهای بیومیمتیک برای پنهان شدن و رویه های فعال نرم – ژورنال IOP

بخشی از ترجمه:

چکیده
کراماتوفورها سلول‌های حاوی رنگ‌دانه در پوست حیواناتی مانند ماهی و سرپایان هستند که دارای ویژگی‌های کروموموفیک (تغییر رنگ) و گونیوکرومیکِ کنترل‌پذیر (تغییر رنگین‌کمانی) می‌باشند. این حیوانات جهت استتار، مشخصات نوری پوست خود را کنترل می‌کنند و یا از آن برای ارتباطات خود استفاده می‌کنند. توانایی تکرار این ویژگی‌ها در ساختارهای پوست مصنوعیِ نرم، امکانات تازه‌ای را برای استتار فعال، تنظیم حرارتی و فوتوولتائیک‌های فعال می‌گشاید. این مقاله، طراحی و پیاده‌سازی کروماتوفورهای مصنوعی نرم و سازگار که مبتنی بر کروماتوفورهای پوستی در ماهی‌ها و سرپایان هستند را معرفی‌ می‌کند. ما کروماتوفورهای مصنوعی‌ را نشان می‌دهیم که توسط عضلات مصنوعی پلیمری الکترواکتیو تحریک شده و از ماهیچه‌های با واکنش سریع موجود در کروماتوفورهای طبیعی تقلید می‌کنند. نشان داده می‌شود که چگونه می‌توان به کرومومورفیزم الهام گرفته از زیست، توسط انبساط سطحی ساختارهای کشپار دی الکتریکی و نیز با جابجاشدگی ایستایی مایع رنگدانه‌ای به داخل ملانوفور غشائی (پوستی) دست یافت.
مقدمه:
کرومومورفیزم کنترل‌شدۀ پوست ویژگی‌ای است که توسط چندین ارگانیسم برای استتار فعال و همانطور که توسط Messenger (٢٠٠١) بحث شده است، برای ارتباطات به کار گرفته می‌شود. برای مثال اختاپوس از فعل و انفعالات ماهیچه‌ای- عصبی ضربات مغز با سلول‌های پوستی کروموموفیک برای تولید الگوهای بصری بسیار پیچیده استفاده می‌کند، که این الگوها به منظور انفعالات اجتماعی‌شان با بدن آنها همگام هستند. سرپایانی مثل سپیداچ (ده پا)، Sepia officinalis، نشان داده شده در شکل ١ نیز وابسته هستند به میزان کارائی ظهور کروموموفیک آنها جهت سردرگم یا گمراه کردن توجه بصری شکارچیان طبیعی. انواع مختلفی از کروماتوفورهای زیست‌شناختی (بیولوژیکی) موجود است.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

Chromatophores are the pigment-containing cells in the skins of animals such as fish and cephalopods which have chromomorphic (colour-changing) and controllable goniochromic (iridescent-changing) properties. These animals control the optical properties of their skins for camouflage and, it is speculated, for communication. The ability to replicate these properties in soft artificial skin structures opens up new possibilities for active camouflage, thermal regulation and active photovoltaics. This paper presents the design and implementation of soft and compliant artificial chromatophores based on the cutaneous chromatophores in fish and cephalopods. We demonstrate artificial chromatophores that are actuated by electroactive polymer artificial muscles, mimicking the radially orientated muscles found in natural chromatophores. It is shown how bio-inspired chromomorphism may be achieved using both areal expansion of dielectric elastomer structures and by the hydrostatic translocation of pigmented fluid into an artificial dermal melanophore. (Some figures may appear in colour only in the online journal)

 Introduction

The controlled chromomorphism of the skin is a characteristic employed by several organisms for active camouflage and, as argued by Messenger (2001), for communication. Octopuses for example use the tight neuro-muscular interaction of brain impulses with chromomorphic skin cells to generate extremely sophisticated visual patterns that run along their bodies for the purposes of social interaction. Cephalopods such as the common cuttlefish, Sepia officinalis, shown in figure 1 also rely on the effectiveness of their chromomorphic appearance to disrupt or confuse the visual attention of natural predators (Allen et al 2009, Hanlon 2007, Cornwell et al 1997). There are many different types of biological chromatophores (Mathger ¨ and Hanlon 2007). For example, cephalopod chromatophores contain pigment granules which are spread under local muscular action, while zebrafish chromatophores rely on pigmented fluid which is translocated, or ‘pumped’, from a sub-dermal reservoir to a display structure near the skin surface. All mechanisms however have evolved to maximize visual impact and hence maximize the potential for evasion, escape or for the attraction of a mate (Mathger ¨ et al 2009).

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله