Vitenskapsmenn har utviklet psykosensoirisk elektronisk hudteknologi

En gruppe vitenskapsmenn ledet av professor Jae Eun Jang ved avdelingen for informasjon og kommunikasjonsteknologi ved DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) har utviklet en ny type psykosensoirisk elektronisk hudteknologi. Den kan detektere “stikk” og “varm” smerte følelser som mennesker. Dette forskningsarbeidet kan bli brukt i utviklingen av humanoid roboter, og det kan forbedre feltet prostetiske ledd, spesielt for pasienter som bruker prostetiske hender.

Disse utviklingene følger en trend hvor mennesker prøver å gjenskape de fem sansene på bestemte plattformer. Dette har hjulpet til å utvikle enheter som kameraer og TV-er som har hatt en stor innvirkning på samfunnet. Nå er vitenskapsmennene fortsatt på jakt etter å imitere taktil, luktesans og smakssans. Den neste mimiske teknologien vil sannsynligvis være taktil sansning, og de nåværende taktil forskerne fokuserer på fysiske mimiske teknologier. Disse kan måle trykket som brukes for en robot å gripe et objekt. I psykosensoirisk taktil forskning, den typen som ble utført av teamet, fokuserer forskerne på hvordan man kan mime menneskelig taktil følelse som myk, glatt eller ru. Psykosensoirisk taktil forskning er fortsatt i sin barndom, men store utviklinger blir gjort.

Den taktil sensoren som ble utviklet av professor Jae Eun Jang og teamet kan detektere smerte og temperatur likt et menneske. Forskningen ble utført sammen med professor Cheil Moons team ved avdelingen for hjernen og kognitive vitenskaper, professor Ji-woong Chois team ved avdelingen for informasjon og kommunikasjonsteknologi, og professor Hongsoo Choys team ved avdelingen for robotteknologi.

Disse teamene var i stand til å utvikle teknologien til å ha en mer forenklet sensorstruktur, og den kan måle trykk og temperatur samtidig. Den kan bli brukt på en rekke ulike taktil systemer uavhengig av måleprinsippet for sensoren.

Teamene av forskere fokuserte sterkt på zinkoksid nano-tråd (ZnO Nano-tråd) teknologi. Denne teknologien ble brukt som en selvdrivende taktil sensor. Fordi den utnytter piezoelektrisk effekt, trenger den ikke en batteri for å fungere. Dette er fordi piezoelektrisk effekt genererer elektriske signaler ved å detektere trykk.

Teamet brukte også en temperatursensor som ble brukt samtidig, så en sensor kunne utføre to ulike oppgaver. Teamet arrangerte elektroder på polyimid fleksibel substrat, og deretter vokste de ZnO nano-tråden. Deretter kunne de måle piezoelektrisk effekt ved trykk, og måle temperaturforandring samtidig. Forskerne var også i stand til å utvikle en signalbehandlingsmetode som bruker trykknivå, stimulert område og temperatur for å bestemme og dømme generering av smertesignaler.

Professor Jang i avdelingen for informasjon og kommunikasjonsteknologi snakket om den nye teknologien.

“Vi har utviklet en kjernebasert teknologi som kan effektivt detektere smerte, som er nødvendig for å utvikle fremtidige taktil sensorer. Som en prestasjon av konvergensforskning av eksperter i nano-teknologi, elektronisk teknologi, robotteknologi og hjernevitenskap, vil det bli vidt anvendt på elektronisk hud som føler ulike sanser, samt nye menneske-maskin interaksjoner. Hvis roboter også kan føle smerte, vil vårt forskningsarbeid utvide seg videre til teknologi for å kontrollere robotenes aggressive tendens, som er en av risikofaktorene for AI-utvikling.”

Selv om denne teknologien fortsatt er i de tidlige utviklingsstadiene, vil den kunne bli brukt i fremtidige AI- og humanoidutvikling. Den har mulighetene til å forbedre nåværende teknologi i områdene prostetiske ledd og elektronisk hud. Denne teknologien er i ferd med å bli svært lik de menneskelige delene den prøver å modellere.