Vědci vyvinuli psychosenzorickou elektronickou kůži

Skupina vědců vedená profesorem Jae Eun Jangem na katedře informačních a komunikačních technologií DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) vyvinula novou technologii psychosenzorické elektronické kůže. Ta je schopná detekovat „bodnutí“ a „horkou“ bolest podobně jako lidé. Tento výzkum by mohl být použit při vývoji humanoidních robotů a mohl by výrazně zlepšit oblast protetik, zejména pro pacienty s protetickými rukama.

Tyto vývojové trendy následují snahu lidí napodobit pět smyslů na určitých platformách. To vedlo k vývoji zařízení, jako jsou kamery a televize, které měly obrovský dopad na společnost. Nyní vědci stále hledají, jak napodobit hmatový, čichový a chuťový smysl. Další napodobovací technologie bude pravděpodobně zaměřena na hmatový smysl a současné výzkumy se zaměřují na fyzické napodobovací technologie. Tyto technologie mohou měřit tlak potřebný pro to, aby robot uchopil předmět. Ve výzkumu psychosenzorického hmatu, jakým se zabývá tým, se vědci zaměřují na to, jak napodobit lidský hmatový pocit, jako je měkký, hladký nebo drsný. Výzkum psychosenzorického hmatu je stále v počátcích, ale dělají se velké pokroky.

Hmatový senzor, který vyvinul profesor Jae Eun Jang a jeho tým, může detekovat bolest a teplotu podobně jako člověk. Výzkum byl proveden ve spolupráci s profesorem Cheil Moonem na katedře mozkových a kognitivních věd, profesorem Ji-woongem Choiem na katedře informačních a komunikačních technologií a profesorem Hongsoo Choiem na katedře robotiky.

Tyto týmy byly schopny vyvinout technologii s více zjednodušeným senzorovým systémem, která může měřit tlak a teplotu současně. Tato technologie může být použita v různých hmatových systémech, bez ohledu na měřicí princip senzoru.

Týmy výzkumníků se soustředily na technologii nano-drátů z oxidu zinečnatého (ZnO Nano-drát). Tato technologie byla použita jako samo-poháněný hmatový senzor. Díky piezoelektrickému efektu nevyžaduje baterii pro svou funkci. To je因为 piezoelektrický efekt generuje elektrické signály detekcí tlaku.

Tým také použil teplotní senzor, který byl aplikován současně, aby jeden senzor mohl provádět dvě různé úkoly. Tým uspořádal elektrody na polyimidovém flexibilním substrátu a poté pěstoval nano-dráty z oxidu zinečnatého. Poté byli schopni měřit piezoelektrický efekt tlakem a měřit současně teplotní změny. Výzkumníci také vyvinuli techniku zpracování signálu, která používá úroveň tlaku, stimulovanou oblast a teplotu pro určení a posouzení generování bolestivých signálů.

Profesor Jang z katedry informačních a komunikačních technologií hovořil o nové technologii.

“Vyvinuli jsme základní technologii, která může účinně detekovat bolest, což je nezbytné pro vývoj budoucích hmatových senzorů. Jako výsledek konvergenčního výzkumu odborníků v nano-inženýrství, elektronickém inženýrství, robotickém inženýrství a mozkových vědách bude široce aplikován na elektronickou kůži, která cítí různé smysly, a na nové interakce mezi lidmi a stroji. Pokud roboti mohou také cítit bolest, naše výzkumná práce se bude dále rozšiřovat do technologií pro kontrolu agresivního chování robotů, což je jeden z rizikových faktorů vývoje umělé inteligence.”

Ačkoli je tato technologie stále ve svých počátcích, bude moci být použita ve vývoji budoucích technologií umělé inteligence a humanoidních robotů. Skrývá v sobě možnosti výrazně zlepšit současné technologie v oblastech protetik a elektronické kůže. Tato technologie se blíží tomu, aby byla velmi podobná lidským částem, které se snaží napodobit.