بشرة إلكترونية تعتمد على الجهاز العصبي الحسي البشري

تم تطوير نظام عصبي اصطناعي جديد بواسطة الأستاذ المساعد بنجامين تي وباحثين في جامعة سنغافورة الوطنية (NUS). تم إنشاء التكنولوجيا الجديدة بواسطة تي وفريق من الباحثين والعلماء من قسم علوم المواد والهندسة في كلية الهندسة بجامعة NUS. لقد كان تي وفريقه يعملون على تطوير البشرة الإلكترونية الجديدة لمدة عام ونصف، وكان تي نفسه يعمل على التكنولوجيا لمدة طويلة. كان هدفه إنشاء تكنولوجيا تساعد الروبوتات والأطراف الاصطناعية على الحصول على حس أفضل باللمس.

النظام الجديد يسمى بشرة إلكترونية متسلسلة غير متزامنة (ACES)، ونشرت الأبحاث والتطويرات في مجلة Science Robotics في 18 يوليو 2019. قبل هذا التطوير، كانت البشرة الإلكترونية تحتوي على أسلاك كثيرة وكانت عرضة للتلف.

البشرة الإلكترونية الجديدة لها نفس حس اللمس مثل البشرة البشرية، وهي أيضًا ذات استجابة فائقة. كما أنها قادرة على التعامل مع التلف بشكل أفضل من البشرة الحقيقية. شرح تي التكنولوجيا وكيف أنها في بعض النواحي أفضل من البشرة التي لدينا على أجسادنا.

“يستخدم البشر حاسة اللمس لتحقيق كل مهمة يومية، مثل رفع كوب قهوة أو مصافحة. بدونها، سنفقد حتى توازننا عند المشي. بشكل مماثل، تحتاج الروبوتات إلى حاسة اللمس للتفاعل بشكل أفضل مع البشر، ولكن الروبوتات اليوم لا تزال لا تستطيع الشعور بالobjects جيدًا.

استخدم الباحثون في الجامعة الجهاز العصبي الحسي البشري كنموذج. نظام ACES العصبي الإلكتروني يكتشف الإشارات بشكل مشابه للجهاز العصبي البشري، ولكن نظام ACES له شبكة من الحساسات وموصل كهربائي واحد. هذا يختلف عن مجموعات الأعصاب في البشرة البشرية. تحدث教授 تي عن الأسباب التي تجعل البشرة الإلكترونية متوافقة مع الجهاز العصبي الحسي البشري.

“الجهاز العصبي الحسي البشري فعال للغاية، ويعمل دائمًا إلى الحد الذي غالبًا ما نتخذه للممنوح. كما أنه قوي للغاية ضد التلف. على سبيل المثال، لا تتأثر حاسة اللمس لدينا عندما نتعرض لجروح. إذا استطعنا تقليده كيف يعمل نظامنا البيولوجي وجعله أفضل، يمكننا إحراز تقدم كبير في مجال الروبوتات حيث يتم تطبيق البشرة الإلكترونية بشكل رئيسي.

نظام ACES أسرع من الجهاز العصبي الحسي البشري. يمكنه اكتشاف اللمس أكثر من 1000 مرة أسرع. كما يمكنه التمييز بين الاتصالات المادية بين الحساسات المختلفة. يمكنه القيام بذلك في أقل من 60 نانوثانية، وهو الأسرع على الإطلاق لتكنولوجيا البشرة الإلكترونية. ميزة أخرى للبشرة الإلكترونية هي أنها قادرة على تحديد الشكل والصلابة والنسيج للأجسام في غضون 10 مللي ثانية. يمكنها القيام بذلك بسبب الدقة العالية وسرعة الالتقاط. مثل البشرة البشرية الحقيقية، البشرة الإلكترونية الجديدة قوية ضد التلف الجسدي.

يمكن استخدام هذا التطور الجديد في التكنولوجيا في العديد من المجالات المختلفة مثل تطبيقات الذكاء الاصطناعي مثل الأطراف الاصطناعية وواجهات آلة الإنسان. تحدث教授 تي عن الإمكانيات.

“التناسب هو اعتبار حاسم حيث يتم طلب قطع كبيرة من البشرة الإلكترونية ذات الأداء العالي لتغطية مساحات السطح الكبيرة للروبوتات والأجهزة الاصطناعية. يمكن ربط نظام ACES بسهولة مع أي نوع من طبقات البشرة الحساسة، على سبيل المثال، تلك المصممة لاكتشاف درجات الحرارة والرطوبة، لإنشاء بشرة إلكترونية عالية الأداء مدعومة بنظام ACES مع حس لمس استثنائي يمكن استخدامها لأغراض واسعة.

ستستمر هذه التكنولوجيا في التطور، وهي مجال آخر يتحرك بسرعة وينتج فرصًا رائعة. سيكون مفيدًا بشكل خاص في الروبوتات حيث يتم تطبيق معظم البشرة الإلكترونية حاليًا.