नव विकसित इलेक्ट्रॉनिक त्वचा मानवीय रोबोटिक्स में प्रगति कर रही है

कृत्रिम या इलेक्ट्रॉनिक त्वचा में प्रगति मानवीय रोबोटों के निर्माण के लिए मौलिक है, क्योंकि त्वचा हमें स्पर्श, तापमान और दर्द का पता लगाने की क्षमता और जीवन के कई अन्य महत्वपूर्ण पहलुओं के साथ प्रदान करती है। मानव शरीर में त्वचा में स्पर्श रिसेप्टर्स होते हैं, जो हमें तापमान या यांत्रिक उत्तेजना को मस्तिष्क के लिए विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने की अनुमति देते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक त्वचा में इन क्षमताओं को दोहराना बहुत मुश्किल है, और आज के संस्करण केवल अलग-अलग गति या तापमान का पता लगाने में सक्षम हैं। अभी तक कोई ऐसा नहीं है जो मानव त्वचा की तरह एक ही समय में दोनों को कर सके, लेकिन अब नहीं।

मल्टीमोडल आयन-इलेक्ट्रॉनिक त्वचा

स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में एक अनुसंधान टीम ने एक नई, मल्टीमोडल आयन-इलेक्ट्रॉनिक त्वचा विकसित की है जो ऐसा करने में सक्षम है। आयन कंडक्टर्स के विशेष गुणों को लागू करके, टीम ने सरल संरचनाएं बनाईं जो इलेक्ट्रॉनिक त्वचा को एक ही समय में तापमान और यांत्रिक उत्तेजना को मापने की अनुमति देती हैं।

टीम में पोस्टेक प्रोफेसर Unyong Jeong और सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के डॉ. Insang You, साथ ही प्रोफेसर Zhenan Bao शामिल थे। निष्कर्ष 20 नवंबर को साइंस में प्रकाशित हुए थे।

इस विकास से पहले, इलेक्ट्रॉनिक त्वचा अक्सर तापमान को मापने में बड़ी त्रुटियों से पीड़ित थी जब इसमें यांत्रिक उत्तेजना लागू की जाती थी। टीम ने मानव त्वचा की ओर देखा और सेंसर को इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ बनाया, क्योंकि वे मानव त्वचा को बिना टूटे फ्री स्ट्रेच करने की क्षमता प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रोलाइट्स युक्त आयन कंडक्टर सामग्री के मापन आवृत्ति के आधार पर विभिन्न मापनीय गुण हो सकते हैं।

इसके माध्यम से, टीम ने एक बहुक्रियाशील कृत्रिम रिसेप्टर विकसित किया जो स्पर्श संवेदना और तापमान को एक ही समय में माप सकता है। टीम तापमान और गति को माप सकती है जो दूसरे की प्रतिक्रिया के बिना माप सकती है।

नव विकसित कृत्रिम रिसेप्टर के कई संभावित व्यावसायिक उपयोग हैं, क्योंकि यह लागू वस्तु के तापमान और बाहरी उत्तेजना पर तनाव प्रोफ़ाइल को सटीक रूप से माप सकता है।

मानवीय त्वचा

मल्टीमोडल आयन-इलेक्ट्रॉनिक त्वचा के लिए, इसे पहनने योग्य तापमान सेंसर या रोबोट त्वचा में लागू किया जा सकता है ताकि उन्हें अधिक मानवीय बनाया जा सके।

डॉ. Insang You इस अनुसंधान के पहले लेखक हैं।

“जब एक इंडेक्स फिंगर इलेक्ट्रॉनिक त्वचा को छूती है, तो इलेक्ट्रॉनिक त्वचा संपर्क को तापमान परिवर्तन के रूप में पहचानती है, और जब एक फिंगर त्वचा को धक्का देती है, तो संपर्क क्षेत्र का पीछे का हिस्सा फैलता है और इसे गति के रूप में पहचानता है,” यू ने कहा। “मुझे लगता है कि यह तंत्र वास्तविक मानव त्वचा द्वारा तापमान और गति जैसे विभिन्न उत्तेजनाओं को पहचानने के तरीकों में से एक है।”

जेओंग इस अनुसंधान के सहयोगी लेखक थे।

“यह अध्ययन मल्टीमोडल इलेक्ट्रॉनिक त्वचा अनुसंधान के लिए इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करके दरवाजा खोलने का पहला कदम है,” जेओंग ने कहा। “इस अनुसंधान का अंतिम लक्ष्य मानव स्पर्श रिसेप्टर्स और न्यूरोट्रांसमीटर को अनुकरण करने वाली कृत्रिम आयन-इलेक्ट्रॉनिक त्वचा बनाना है, जो बीमारी या दुर्घटना के कारण स्पर्श संवेदना खोने वाले रोगियों में स्पर्श की भावना को बहाल करने में मदद करेगा।”