Pengembangan Kulit Elektronik Baru Meningkatkan Robotika Humanoid

Pengembangan kulit elektronik atau buatan sangat penting untuk menciptakan robot humanoid, karena kulit memberikan kita manusia dengan indra peraba, kemampuan mendeteksi suhu dan nyeri, dan banyak aspek lainnya dalam kehidupan. Tubuh manusia memiliki reseptor taktil yang terletak di kulit, yang memungkinkan kita untuk mengubah suhu atau stimulus mekanis menjadi sinyal listrik untuk otak.

Sangat sulit untuk meniru kemampuan ini dalam kulit elektronik, dan versi saat ini hanya dapat mendeteksi gerakan atau suhu secara terpisah. Belum ada yang dapat melakukan keduanya secara bersamaan seperti kulit manusia, sampai sekarang.

Kulit Ion-Elektronik Multimodal

Tim peneliti di Universitas Stanford telah mengembangkan kulit ion-elektronik multimodal baru yang dapat melakukan hal tersebut. Dengan menerapkan sifat khusus dari konduktor ion, tim dapat menciptakan struktur sederhana yang memungkinkan kulit elektronik untuk mengukur suhu dan stimulasi mekanis secara bersamaan.

Tim tersebut termasuk profesor POSTECH Unyong Jeong dan Dr. Insang You dari Departemen Ilmu dan Teknik Bahan, serta Profesor Zhenan Bao. Temuan tersebut dipublikasikan di Science pada 20 November.

Sebelum pengembangan ini, kulit elektronik sering mengalami kesalahan besar dalam mengukur suhu ketika stimulasi mekanis diterapkan. Tim melihat ke kulit manusia sebagai inspirasi dan menciptakan sensor dengan elektrolit, karena mereka bertanggung jawab untuk memberikan kulit manusia kemampuan untuk meregang secara bebas tanpa putus. Bahan konduktor ion yang mengandung elektrolit dapat memiliki sifat yang dapat diukur tergantung pada frekuensi pengukurannya.

Melalui semua ini, tim mengembangkan reseptor buatan multifungsi yang dapat mengukur sensasi taktil dan suhu secara bersamaan. Tim dapat menghasilkan waktu relaksasi muatan dan kapasitansi normal, yang merupakan dua variabel yang dapat mengukur suhu dan gerakan tanpa merespons yang lain.

Kulit buatan baru ini memiliki banyak potensi penggunaan komersial, karena dapat mengukur suhu objek yang diterapkan dan profil regangan atas stimulasi eksternal dengan akurat.

Kulit Humanoid

Untuk kulit ion-elektronik multimodal, dapat diterapkan pada sensor suhu wearable atau kulit robot untuk membuatnya lebih humanoid.

Dr. Insang You adalah penulis utama penelitian.

“Ketika jari telunjuk menyentuh kulit elektronik, kulit elektronik mendeteksi kontak sebagai perubahan suhu, dan ketika jari menekan kulit, bagian belakang area kontak meregang dan mengenali sebagai gerakan,” kata You. “Saya curiga bahwa mekanisme ini adalah salah satu cara yang kulit manusia sebenarnya mengenali stimulus yang berbeda seperti suhu dan gerakan.”

Jeong adalah penulis koresponden.

“Penelitian ini adalah langkah pertama dalam membuka pintu untuk penelitian kulit elektronik multimodal menggunakan elektrolit,” kata Jeong. “Tujuan akhir dari penelitian ini adalah untuk menciptakan kulit ion-elektronik buatan yang meniru reseptor taktil dan neurotransmitter manusia, yang akan membantu memulihkan indra peraba pada pasien yang kehilangan indra peraba karena penyakit atau kecelakaan.”