E-Skin Berdasarkan Sistem Saraf Sensorik Manusia

Sebuah sistem saraf buatan baru telah dikembangkan oleh Asisten Profesor Benjamin Tee dan peneliti di Universitas Nasional Singapura (NUS). Teknologi baru ini diciptakan oleh Tee dan sekelompok peneliti dan ilmuwan dari Departemen Ilmu Bahan dan Teknik di Fakultas Teknik NUS. Tee dan timnya telah mengembangkan e-skin baru ini selama satu setengah tahun, dan dia sendiri telah bekerja pada teknologi ini selama bertahun-tahun. Tujuannya adalah menciptakan teknologi yang dapat membantu robot dan prostetik memiliki indera peraba yang lebih baik.

Sistem baru ini disebut Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), penelitian dan pengembangannya dipublikasikan di Science Robotics pada 18 Juli 2019. Sebelum pengembangan ini, kulit elektronik memiliki banyak kabel dan rentan rusak.

E-skin baru ini memiliki indera peraba yang sama dengan kulit manusia, dan sangat responsif. Ini juga dapat menangani kerusakan lebih baik daripada kulit asli. Tee menjelaskan teknologi ini dan bagaimana dalam beberapa cara, ini lebih unggul daripada kulit yang kita miliki di tubuh kita.

“Manusia menggunakan indera peraba kita untuk menyelesaikan setiap tugas sehari-hari, seperti mengambil cangkir kopi atau membuat jabat tangan. Tanpa itu, kita bahkan akan kehilangan keseimbangan saat berjalan. Demikian pula, robot perlu memiliki indera peraba untuk berinteraksi lebih baik dengan manusia, tetapi robot saat ini masih belum dapat merasakan objek dengan baik.”

Peneliti di universitas menggunakan sistem saraf sensorik manusia sebagai model. Sistem saraf elektronik ACES mendeteksi sinyal secara serupa dengan sistem saraf manusia, tetapi ACES memiliki jaringan sensor dan satu konduktor listrik. Ini berbeda dengan kelompok saraf di kulit manusia. Profesor Tee berbicara tentang alasan mengapa e-skin ini dimodelkan setelah sistem saraf sensorik manusia.

“Sistem saraf sensorik manusia sangat efisien, dan bekerja terus-menerus sehingga kita sering mengambilnya untuk granted. Ini juga sangat kuat terhadap kerusakan. Indera peraba kita, misalnya, tidak terpengaruh ketika kita menderita luka. Jika kita dapat meniru bagaimana sistem biologis kita bekerja dan membuatnya lebih baik, kita dapat membawa kemajuan besar di bidang robotika di mana kulit elektronik banyak diterapkan.”

Sistem ACES lebih cepat daripada sistem saraf sensorik manusia. Ini dapat mendeteksi sentuhan lebih dari 1.000 kali lebih cepat. Ini juga dapat membedakan kontak fisik antara sensor yang berbeda. Ini dapat dilakukan dalam waktu kurang dari 60 nanodetik, yang tercepat untuk teknologi e-skin. Kelebihan lain dari e-skin ini adalah dapat mendeteksi bentuk, kekerasan, dan tekstur objek dalam waktu 10 milidetik. Ini dapat dilakukan karena kecepatan tangkap yang tinggi. Seperti kulit manusia asli, e-skin baru ini tahan terhadap kerusakan fisik. Kulit, baik manusia maupun elektronik, selalu berinteraksi dengan lingkungan luar, yang menyebabkan banyak kerusakan. Karena sistem ACES menggunakan konduktor listrik dengan sensor independen, kulit masih fungsional selama ada setidaknya satu koneksi antara sensor dan konduktor.

Pengembangan teknologi ini dapat digunakan dalam banyak bidang seperti aplikasi Kecerdasan Buatan seperti anggota prostetik dan antarmuka mesin manusia. Profesor Tee berbicara tentang kemungkinan-kemungkinan ini.

“Skalabilitas adalah pertimbangan kritis karena potongan besar kulit elektronik yang berkinerja tinggi diperlukan untuk menutupi area permukaan yang relatif besar dari robot dan perangkat prostetik. ACES dapat dengan mudah dipasangkan dengan jenis lapisan kulit sensor apa pun, misalnya, yang dirancang untuk mendeteksi suhu dan kelembaban, untuk membuat kulit elektronik ACES yang berkinerja tinggi dengan indera peraba yang luar biasa yang dapat digunakan untuk berbagai tujuan.”

Teknologi ini akan terus berkembang, dan ini adalah bidang lain yang bergerak cepat dan menghasilkan peluang luar biasa. Ini akan sangat berguna di bidang robotika karena itulah tempat sebagian besar e-skin saat ini diterapkan.