علماء يطورون تقنية جلد إلكتروني نفسية حسية

فريق من العلماء بقيادة教授 جاي يون جанг في قسم هندسة المعلومات والاتصالات في DGIST (معهد دايغو جيونغ بوك للعلوم والتكنولوجيا) طوروا نوعًا جديدًا من تقنية الجلد الإلكتروني النفسي الحسي. يمكنها اكتشاف أحاسيس الألم مثل “اللسع” و “الحرارة” مثل البشر. يمكن استخدام هذا البحث في تطوير الروبوتات الإنسانية، ويمكن أن يحسن بشكل كبير مجال الأطراف الاصطناعية، خاصة للمرضى الذين يستخدمون الأطراف الاصطناعية.

تتبع هذه التطورات اتجاهًا لبشر يحاولون إعادة إنشاء الحواس الخمس على منصات معينة. هذا ساهم في تطوير أجهزة مثل الكاميرات والتلفزيونات التي كان لها تأثير كبير على المجتمع. الآن، لا يزال العلماء يبحثون عن تقليد الحواس التكتيلية والشمية والذوقية. ومن المرجح أن تكون التكنولوجيا التقليدية التالية هي الحس التكتيلي، ويركز الباحثون الحاليون في مجال التكنولوجيا التكتيلية على التكنولوجيا المقلدة المادية. يمكن أن تقيس هذه التكنولوجيا الضغط المستخدم لآلية لمس أو إمساك شيء. في مجال البحث التكتيلي النفسي الحسي، الذي أجريه الفريق، يركز الباحثون على كيفية تقليد الشعور التكتيلي البشري مثل النعومة أو الخشونة. لا يزال البحث التكتيلي النفسي الحسي في مرحلته الأولى، ولكن هناك تطورات كبيرة تحدث.

تم تطوير مستشعر تكتيلي بواسطة教授 جاي يون جанг والفريق يمكنه اكتشاف الألم ودرجة الحرارة بشكل مشابه للإنسان. تم إجراء البحث معًا مع فريق البروفيسور تشيل مون في قسم العلوم الإدراكية والعصبية، وفريق البروفيسور جي وونغ تشوي في قسم هندسة المعلومات والاتصالات، وفريق البروفيسور هونغ سو تشوي في قسم هندسة الروبوتات.

تمكنت هذه الفرق من تطوير التكنولوجيا لتحقيق هيكل مستشعر مبسط، ويمكنه قياس الضغط ودرجة الحرارة في نفس الوقت. يمكن استخدامه في مجموعة متنوعة من الأنظمة التكتيلية بغض النظر عن مبدأ القياس للمستشعر.

ركزت فرق الباحثين بشكل كبير على تكنولوجيا السلك النانوي لأكسيد الزنك (ZnO Nano-wire). تم تطبيق هذه التكنولوجيا كمستشعر تكتيلي ذاتي القدرة. نظرًا لاستخدامها تأثيرًا ميكانيكيًا كهربائيًا، لا تتطلب بطارية للعمل. ذلك لأن التأثير الميكانيكي الكهربائي يولد إشارات كهربائية عن طريق اكتشاف الضغط.

استخدم الفريق أيضًا مستشعرًا لدرجة الحرارة تم تطبيقه في نفس الوقت بحيث يمكن لمستشعر واحد أداء مهمتين مختلفتين. ترتيب الأقطاب على قاعدة مرنة من البولي إيميد، ثم نمو السلك النانوي لأكسيد الزنك. ثم تمكنت من قياس التأثير الميكانيكي الكهربائي بالضغط، وقياس تغيير درجة الحرارة في نفس الوقت. كما تمكنت الفرق من تطوير تقنية لمعالجة الإشارات التي تستخدم مستوى الضغط، والمساحة المحفزة، ودرجة الحرارة لتحديد وحكم توليد إشارات الألم.

تحدث البروفيسور جанг في قسم هندسة المعلومات والاتصالات عن التكنولوجيا الجديدة.

“لقد طورنا تقنية أساسية يمكنها اكتشاف الألم بشكل فعال، وهو ما يلزم لتطوير مستشعرات تكتيلية من النوع التالي. كإنجاز لبحث التلاقي بين الخبراء في الهندسة النانوية، والهندسة الإلكترونية، وهندسة الروبوتات، وعلوم الأعصاب، سوف يتم تطبيقها على الجلد الإلكتروني الذي يشعر بالحواس المختلفة، بالإضافة إلى تفاعلات إنسانية وألة جديدة. إذا كان يمكن للروبوتات الشعور بالألم، فسوف يتوسع بحثنا بشكل أكبر في تكنولوجيا التحكم في الميول العدوانية للروبوتات، والتي هي واحدة من عوامل الخطر في تطوير الذكاء الاصطناعي.”

في حين أن هذه التكنولوجيا لا تزال في مراحلها الأولى، سوف تكون قادرة على الاستخدام في تطوير الذكاء الاصطناعي والروبوتات الإنسانية في المستقبل. она تحمل إمكانيات كبيرة لتحسين التكنولوجيا الحالية في مجالات الأطراف الاصطناعية والجلد الإلكتروني. هذه التكنولوجيا تتقدم بشكل متزايد لتصبح مشابهة جدًا للأجزاء البشرية التي تحاول نمذجتها.