Роботы будущего могут научиться захватывать и собирать нежные предметы благодаря новому материалу, на создание которого вдохновила человеческая кожа.
Специалисты создали тактильный датчик, который обнаруживает давление и посылает электрический импульс в ответ на прикосновение. Как и приложения для интеллектуальных машин, прорыв в создании нового материала может привести к появлению протезов, которые позволят людям с ограниченными возможностями обрести чувствительность.
Исследовательская группа, в состав которой входят преподаватели Китайской академии наук, сейчас работает над тиражированием опыта воздействия для людей.
Технология может стать важным шагом вперед в развитии интеллектуального протезирования, которое сможет функционально заменить или, возможно, даже превзойти по восприятию естественные конечности.
Кожа человека воспринимает давление как часть прикосновения, которое затем трансформируется в сигналы к нервам, достигающим мозга, создавая импульсное ощущение. Восстановление этого ощущения давления необходимо для того, чтобы сделать искусственные конечности более жизнеспособными и, следовательно, более приемлемыми для потребителей.
Китайские ученые разработали систему e-skin, которая может преобразовывать давление от касания к внутренним электрическим сигналам. Интересно, что в некоторых случаях импульсы реагировали на давление, превышающее пороговое значение чувствительности человека.
В отчете ученые отметили, что, в целом, производительность осязательного датчика указывает на потенциал использования в области интеллектуального протезирования. Сенсорная обратная связь тактильных датчиков с высокой чувствительностью, низким пределом обнаружения и цифровыми частотными сигналами могут сделать протезы более качественными и персонализированными в будущем.
Кожа покрывает агнитный датчик и состоит из полой полимерной мембраны с магнитными частицами в верхней части. Когда на мембрану давят, она заставляет магнитные частицы перемещаться сверху вниз к магнитному датчику с внутренней стороны. Созданное сопротивление передается в виде сигналов с использованием электрической цепи, и эти сигналы преобразуются в импульсы с различными частотами, которые увеличиваются при усилении давления.
Искусственный палец с электронной кожей, смонтированный на механической руке, был способен воспринимать тончайшие прикосновения, например, дуновение ветра.
В других экспериментах e-skin могла распознавать капли воды разного размера и реагировать на них, а также на движущихся муравьев.
Полные результаты ученые опубликовали в журнале Science Robotics.