मानव संवेदी तंत्रिका तंत्र पर आधारित ई-स्किन

सिंगापुर नेशनल यूनिवर्सिटी (एनयूएस) में असिस्टेंट प्रोफेसर बेंजामिन टी और शोधकर्ताओं द्वारा एक नया कृत्रिम तंत्रिका तंत्र विकसित किया गया है। यह नई प्रौद्योगिकी टी और एनयूएस फैकल्टी ऑफ इंजीनियरिंग के सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के शोधकर्ताओं और वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा बनाई गई थी। टी और उनकी टीम ने एक साल से अधिक समय से नए ई-स्किन पर काम कर रहे हैं, और उन्होंने खुद इस प्रौद्योगिकी पर बहुत अधिक समय से काम कर रहे हैं। उनका लक्ष्य एक ऐसी प्रौद्योगिकी बनाना था जो रोबोट और प्रोस्थेटिक्स को बेहतर स्पर्श की भावना प्रदान करे।

इस नए सिस्टम को एसिंक्रोनस कोडेड इलेक्ट्रॉनिक स्किन (एसईसी) कहा जाता है, और शोध और विकास 18 जुलाई, 2019 को साइंस रोबोटिक्स में प्रकाशित किए गए थे। इस विकास से पहले, इलेक्ट्रॉनिक त्वचा में बहुत सारे तार थे और वे नुकसान के लिए अतिसंवेदनशील थे।

नई ई-स्किन मानव त्वचा की तरह ही स्पर्श की भावना रखती है, और यह अल्ट्रा-हाई रिस्पॉन्सिव है। यह वास्तविक त्वचा की तुलना में नुकसान को बेहतर ढंग से संभाल सकती है। टी ने प्रौद्योगिकी की व्याख्या की और बताया कि यह कुछ मामलों में हमारी त्वचा से भी बेहतर है।

“मानव अपने स्पर्श की भावना का उपयोग प्रत्येक दैनिक कार्य को पूरा करने के लिए करते हैं, जैसे कि कॉफी का कप उठाना या हाथ मिलाना। इसके बिना, हमें चलने में भी संतुलन खोने का खतरा होगा। इसी तरह, रोबोट को भी मानवों के साथ बेहतर बातचीत करने के लिए स्पर्श की भावना की आवश्यकता है, लेकिन आज के रोबोट अभी भी वस्तुओं को अच्छी तरह से महसूस नहीं कर सकते हैं।”

विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने मानव संवेदी तंत्रिका तंत्र को एक मॉडल के रूप में उपयोग किया। एसईसी इलेक्ट्रॉनिक तंत्रिका तंत्र मानव तंत्रिका तंत्र की तरह संकेतों का पता लगाता है, लेकिन एसईसी में सेंसर का एक नेटवर्क और एक एकल इलेक्ट्रिकल कंडक्टर है। यह मानव त्वचा में तंत्रिका समूहों से अलग है। प्रोफेसर टी ने बताया कि ई-स्किन को मानव संवेदी तंत्रिका तंत्र के बाद क्यों मॉडल किया गया है।

“मानव संवेदी तंत्रिका तंत्र बहुत ही कुशल है, और यह हमेशा काम करता है जिससे हम अक्सर इसकी उपेक्षा कर देते हैं। यह भी बहुत मजबूत है और नुकसान के प्रति प्रतिरोधी है। उदाहरण के लिए, जब हमें चोट लगती है, तो हमारी स्पर्श की भावना प्रभावित नहीं होती है। यदि हम अपने जैविक प्रणाली को कॉपी कर सकते हैं और इसे और बेहतर बना सकते हैं, तो हम रोबोटिक्स के क्षेत्र में बहुत बड़ी प्रगति कर सकते हैं, जहां इलेक्ट्रॉनिक त्वचा का अधिकांश उपयोग किया जाता है।”

एसईसी सिस्टम मानव संवेदी तंत्रिका तंत्र से तेज है। यह 1,000 गुना तेजी से स्पर्श का पता लगा सकता है। यह विभिन्न सेंसर के बीच शारीरिक संपर्क को भी अलग कर सकता है। यह 60 नैनोसेकंड से कम समय में ऐसा कर सकता है, जो ई-स्किन प्रौद्योगिकी के लिए सबसे तेज है। ई-स्किन का एक और फायदा यह है कि यह वस्तुओं के आकार, कठोरता और बनावट को 10 मिलीसेकंड के भीतर बता सकती है। यह उच्च विश्वसनीयता और कैप्चर गति के कारण संभव है। मानव त्वचा की तरह, नई ई-स्किन शारीरिक नुकसान के प्रति मजबूत है। त्वचा, मानव या इलेक्ट्रॉनिक, बाहरी वातावरण के साथ लगातार बातचीत करती है, जिससे बहुत नुकसान होता है। चूंकि एसईसी सिस्टम एक इलेक्ट्रिकल कंडक्टर के साथ स्वतंत्र सेंसर का उपयोग करता है, त्वचा तब तक कार्यात्मक रहती है जब तक कि सेंसर और कंडक्टर के बीच कम से कम एक कनेक्शन हो।

यह नई प्रौद्योगिकी विकास कृत्रिम बुद्धिमत्ता अनुप्रयोगों जैसे प्रोस्थेटिक अंगों और मानव-मशीन इंटरफेस में उपयोग की जा सकती है। प्रोफेसर टी ने संभावनाओं पर बात की।

“स्केलेबिलिटी एक महत्वपूर्ण विचार है क्योंकि रोबोट और प्रोस्थेटिक डिवाइसों के बड़े क्षेत्रों को कवर करने के लिए उच्च प्रदर्शन वाली इलेक्ट्रॉनिक त्वचा की बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है। एसईसी को आसानी से किसी भी प्रकार की सेंसर त्वचा परतों के साथ जोड़ा जा सकता है, जैसे कि तापमान और आर्द्रता का पता लगाने के लिए डिज़ाइन की गई, उच्च प्रदर्शन वाली एसईसी-सक्षम इलेक्ट्रॉनिक त्वचा बनाने के लिए जो विभिन्न उद्देश्यों के लिए उपयोग की जा सकती है।”

यह प्रौद्योगिकी आगे भी विकसित होगी, और यह एक ऐसा क्षेत्र है जो तेजी से आगे बढ़ रहा है और अद्भुत अवसर प्रदान कर रहा है। यह रोबोटिक्स में विशेष रूप से उपयोगी होगी क्योंकि यह वह जगह है जहां अधिकांश ई-स्किन वर्तमान में लागू की जा रही है।