Elektroniczna skóra naśladująca trójwymiarową strukturę komórek czuciowych ludzkiej skóry ma szanse zrewolucjonizować interakcje między robotami a otoczeniem. Naukowcy z Uniwersytetu Tsinghua w Pekinie opracowali "e-skórę", która może wykrywać nacisk, fakturę, temperaturę i inne parametry obiektów — podobnie jak ma to miejsce w przypadku ludzkiej skóry.
E-skóra składa się z warstwowych obwodów sensorycznych, drukowanych na elastycznym polimerze przypominającym bandaż. Obwody te są umieszczone na elastomerze, który imituje głębsze warstwy ludzkiej skóry. W rezultacie tworzony jest system, który nie tylko wykrywa nacisk i tarcie na powierzchni, ale również rozciąganie wewnątrz struktury. Taka konstrukcja pozwala na precyzyjne odtworzenie funkcji komórek Merkla i ciałek Ruffiniego, odpowiedzialnych za odczuwanie m.in. lekkiego dotyku.
Polecamy na Geekweek: Podróbki na Allegro. Platforma ogłasza ważne zmiany
To zdecydowanie przełomowe osiągnięcie w dziedzinie produkcji sztucznej, elektronicznej skóry. Dotychczasowe systemy były ograniczone do płaskich, dwuwymiarowych układów, podczas gdy to rozwiązanie odzwierciedla złożoność trójwymiarowych struktur biologicznych. Kluczowym wyzwaniem było upakowanie różnych typów czujników na małej przestrzeni, co udało się osiągnąć dopiero dzięki zaawansowanym technikom inżynieryjnym.
"E-skórę" przetestowano za Q-Tip, której dotknięcie wywoływało reakcje systemu na nacisk i odkształcenie. Wielokrotne powtarzanie pomiarów na powierzchni oraz wykorzystanie uczenia maszynowego umożliwia systemowi określenie miękkości i kształtu obiektu. Elektroniczna skóra osiąga rozdzielczość przestrzenną wykrywania siły zbliżoną do ludzkiej skóry: około 0,1 milimetra.
Warto zwrócić uwagę na potencjał zastosowania tej technologii w różnych dziedzinach, od przemysłu po medycynę. Roboty wyposażone w e-skórę mogłyby oceniać świeżość owoców w łańcuchach dostaw, co jest trudne do osiągnięcia za pomocą samych czujników wizualnych. Co więcej, e-skóra może znaleźć zastosowanie w protezach medycznych, oferując użytkownikom bardziej precyzyjne informacje na temat otoczenia, czy obiektów, które np. trzymają w sztucznych kończynach.
Zespół planuje dalsze rozwijanie technologii, wzbogacając ją o nowe komponenty: między innymi detektory termiczne i czujniki służące do wychwytywania wibracji. Rozwój e-skóry otwiera nowe możliwości w dziedzinie robotyki i medycyny, zbliżając nas do bardziej zaawansowanych i przede wszystkim bardziej interaktywnych przeróżnych urządzeń: od robotów, aż po protezy. Znacząco zwiększy to komfort osób niepełnosprawnych i wzbogaci to ich możliwości w odczuwaniu świata na wzór prawdziwych kończyn.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
