پوست مصنوعی که حساس‌تر از نوع واقعی آن است

پوست انسان بزرگترین عضو بدن است، همچنین یکی از مهم‌ترین حواس ما را فراهم می‌کند.  لمس افراد را قادر می‌سازد تا با اشیاء در دنیای بیرون ارتباط برقرار کرده و آن‌ها را درک کنند. در ساخت ربات‌ها و محیط‌های مجازی، لمس آسان‌ترین ویژگی برای ترجمه در مقایسه با بینایی نبوده است، با این وجود، بسیاری از آزمایشگاه‌ها تلاش می‌کنند تا لمس را انجام دهند و نسخه‌های مختلف پوست مصنوعی نویدبخش هوشمندانه‌تر و حساس‌تر کردن وسایل الکترونیکی مانند مواردی که پروتز‌ها را تامین می‌کنند، هستند.

مطالعه‌ای که این هفته در ژورنال small منتشر شد، نوع جدیدی از پوست مصنوعی ایجاد شده توسط تیمی از دانشگاه فناوری نانیانگ در سنگاپور را ارائه می‌کند که نه تنها می‌تواند فشار مستقیم اعمال شده بر روی آن را حس کند، بلکه می‌تواند زمانی را که اجسام به آن نزدیک می‌شوند نیز حس کند.

از پیش مدل‌های مختلف پوست مصنوعی در گذشته قادر به شناسایی عواملی مانند دما، رطوبت، جزئیات سطح و نیرو بوده و آن‌ها را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند. در این مورد، این پوست مصنوعی «یونترونیک» است به این معنی که یون‌ها و الکترود‌ها را با هم ترکیب می‌کند تا حس را فعال کند.

به طور خاص از یک لایه متخلخل و اسفنجی آغشته به مایع نمکی تشکیل شده است که بین دو لایه الکترود پارچه‌ای جاسازی شده با نیکل قرار گرفته است. این اجزای خام کم‌هزینه و به‌راحتی مقیاس‌پذیر هستند و محققان ادعا می‌کنند این نوع فناوری را برای تولید انبوه مناسب می‌کند. نتیجه ماده‌ای است که قابل انعظاف، نرم و رساناست. شیمی داخلی سازه آن را به گونه‌ای می‌سازد که وقتی فشاری بر روی ماده اعمال می‌شود، تغییری در خازن ایجاد کرده و سیگنال الکتریکی تولید می‌کند.

بر خلاف پوست انسان که بیشتر اطلاعات را از اعمال لمس حس می‌کند، این پوست مصنوعی همچنین اطلاعات شناختی غنی رمزگذاری شده در عملیات بدون لمس یا نزدیک شدن را به دست می‌آورد، این امر می‌تواند منجر به نسل بعدی فناوری‌های ادراک رباتیک برتر از حسگر‌های لمسی موجود شود.

طراحی دستگاه همچنین یک «میدان الکتریکی حاشیه» در اطراف لبه پوست ایجاد می‌کند. این میدان الکتریکی حاصل می‌تواند هنگام نزدیک شدن اجسام حس کند و همچنین می‌تواند موادی را که جسم از آن ساخته شده است، تشخیص دهد. به عنوان مثال می‌تواند بین پوست پلاستیکی، فلزی و انسان در یک نمایش کوچک اثبات مفهوم تمایز قائل شود.

در مورد موارد استفاده، پوست مصنوعی را می‌توان روی انگشتان ربات یا روی یک رابط کنترلی برای یک بازی الکترونیکی قرار داد که از لمس انگشت برای حرکت شخصیت‌ها استفاده می‌کند.

منبع: popsci