Videnskabsmænd har udviklet psykosensorisk elektronisk hudteknologi

En gruppe videnskabsmænd ledet af professor Jae Eun Jang i Institut for informations- og kommunikationsteknologi ved DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) har udviklet en ny type psykosensorisk elektronisk hudteknologi. Den kan registrere “stik” og “varm” smerte som mennesker. Denne forskning kan anvendes i udviklingen af humanoid robotter og kan betydeligt forbedre feltet inden for proteser, især for patienter, der bruger protesehænder.

Disse udviklinger følger en tendens, hvor mennesker forsøger at genskabe de fem sanser på bestemte platforme. Dette har hjulpet til at udvikle enheder som kameraer og tv’er, der havde en enorm indvirkning på samfundet. Nu søger videnskabsmænd stadig at efterligne taktil, lugt- og smagssans. Den næste mimetiske teknologi vil sandsynligvis være taktil følelse, og de nuværende taktilforskeres fokus er på fysisk mimetisk teknologi. Disse kan måle trykket, der anvendes, når en robot griber et objekt. I psykosensorisk taktilforskning, som holdet har udført, fokuserer forskerne på, hvordan man kan efterligne menneskelig taktil følelse, såsom blød, glat eller ru. Psykosensorisk taktilforskning er stadig i sin barndom, men store udviklinger sker.

Den taktilsensor, der er udviklet af professor Jae Eun Jang og holdet, kan registrere smerte og temperatur ligesom et menneske. Forskningen blev udført i samarbejde med professor Cheil Moons hold i Institut for hjernens og kognitionsvidenskab, professor Ji-woong Choys hold i Institut for informations- og kommunikationsteknologi og professor Hongsoo Choys hold i robotteknikinstituttet.

Disse hold har kunnet udvikle teknologien til at have en mere simplificeret sensorsystem, og den kan måle tryk og temperatur samtidig. Den kan anvendes på en række forskellige taktilsystemer uanset måleprincippet for sensoren.

Forskerholdene har fokuseret kraftigt på zinkoxid nanotråd (ZnO Nano-tråd) teknologi. Denne teknologi blev anvendt som en selvdrivende taktilsensor. Fordi den udnytter piezoelektricitet, har den ikke brug for en batteri for at fungere. Dette skyldes, at piezoelektrisk effekt genererer elektriske signaler ved registrering af tryk.

Holdet har også anvendt en temperatursensor, der blev anvendt samtidig, så en sensor kunne udføre to forskellige opgaver. Holdet arrangerede elektroder på polyimid fleksibel underlag og voksede derefter ZnO nanotråden. De kunne derefter måle piezoelektrisk effekt ved tryk og måle temperaturændring samtidig. Forskerne har også kunnet udvikle en signalbehandlingsmetode, der anvender trykniveau, stimuleret område og temperatur til at bestemme og afgøre generering af smertesignaler.

Professor Jang i institut for informations- og kommunikationsteknologi udtalte sig om den nye teknologi.

“Vi har udviklet en kernebaseteknologi, der kan registrere smerte effektivt, hvilket er nødvendigt for at udvikle fremtidens taktilsensor. Som en præstation af konvergensforskning af eksperter i nanoingeniørvidenskab, elektronikingeniørvidenskab, robotteknik og hjernesciences, vil det blive bredt anvendt på elektronisk hud, der føler forskellige sanser samt nye menneske-maskine-interaktioner. Hvis robotter også kan føle smerte, vil vores forskning udvide sig yderligere til teknologi til at kontrollere robotternes aggressive tendens, som er en af risikofaktorerne for AI-udvikling.”

Selvom denne teknologi stadig er i de tidlige udviklingsfaser, vil den kunne anvendes i fremtidig AI- og humanoidudvikling. Den har muligheder for at betydeligt forbedre den nuværende teknologi inden for proteser og elektronisk hud. Denne teknologi nærmer sig mere og mere det niveau, hvor den ligner de menneskelige dele, den forsøger at efterligne.