Naukowcy Opracowali Technologię Psychosensorycznej Elektronicznej Skóry

Grupa naukowców pod kierownictwem profesora Jae Eun Jang z Wydziału Inżynierii Informacji i Łączności w DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) opracowała nowy typ technologii psychosensorycznej skóry elektronicznej. Jest w stanie wykryć “kłucie” i “gorące” bodźce bólowe, podobnie jak ludzie. Badania te mogą być wykorzystane w rozwoju robotów humanoidowych i mogą znacznie poprawić dziedzinę protezy, szczególnie dla pacjentów używających protez rąk.

Te rozwoju są kontynuacją trendu ludzi próbujących odtworzyć pięć zmysłów na określonych platformach. Pomogło to doprowadzić do rozwoju urządzeń takich jak kamery i telewizory, które miały ogromny wpływ na społeczeństwo. Teraz naukowcy nadal starają się naśladować zmysły dotyku, węchu i smaku. Następna technologia mimetyczna będzie prawdopodobnie dotyczyć sensoryki dotykowej, a obecni badacze sensoryki dotykowej koncentrują się na technologiach fizycznych. Mogą one mierzyć ciśnienie używane przez robota do chwytania obiektu. W badaniach sensoryki psychosensorycznej, takich jak te prowadzone przez zespół, badacze koncentrują się na tym, jak naśladować ludzkie odczucia dotykowe, takie jak miękkie, gładkie lub szorstkie. Badania sensoryki psychosensorycznej są jeszcze w powijakach, ale dokonuje się wielkich postępów.

Czujnik dotykowy opracowany przez profesora Jae Eun Jang i zespół może wykryć ból i temperaturę podobnie jak człowiek. Badania zostały przeprowadzone we współpracy z zespołem profesora Cheil Moon z Wydziału Nauk o Mózgu i Poznaniu, zespołem profesora Ji-woong Choi z Wydziału Inżynierii Informacji i Łączności oraz zespołem profesora Hongsoo Choi z Wydziału Inżynierii Robotycznej.

Zespoły te były w stanie opracować technologię o bardziej uproszczonej strukturze czujnika, która może jednocześnie mierzyć ciśnienie i temperaturę. Może być używana w różnych systemach dotykowych, niezależnie od zasady pomiaru czujnika.

Zespoły badawcze skupiły się głównie na technologii nanodrutowej tlenku cynku (ZnO Nano-drut). Ta technologia została zastosowana jako samozasilający czujnik dotykowy. Ponieważ wykorzystuje efekt piezoelektryczny, nie wymaga baterii do działania. To dlatego, że efekt piezoelektryczny generuje sygnały elektryczne przez wykrywanie ciśnienia.

Zespół również użył czujnika temperatury, który został zastosowany jednocześnie, tak aby jeden czujnik mógł wykonywać dwie różne zadania. Zespół umieścił elektrody na elastycznym podłożu poliamidowym, a następnie wyhodował nanodruty ZnO. Następnie byli w stanie zmierzyć efekt piezoelektryczny przez ciśnienie i zmierzyć zmianę temperatury jednocześnie. Badacze byli również w stanie opracować technikę przetwarzania sygnałów, która wykorzystuje poziom ciśnienia, stymulowaną powierzchnię i temperaturę do określenia i oceny generowania sygnałów bólowych.

Profesor Jang z Wydziału Inżynierii Informacji i Łączności mówił o nowej technologii.

“Opracowaliśmy podstawową technologię, która może skutecznie wykryć ból, co jest niezbędne do rozwoju przyszłych czujników dotykowych. Jako osiągnięcie badań konwergentnych przeprowadzonych przez ekspertów w dziedzinie inżynierii nano, inżynierii elektronicznej, inżynierii robotycznej i nauk o mózgu, będzie szeroko stosowana w skórze elektronicznej, która odczuwa różne zmysły, a także w nowych interakcjach człowiek-maszyna. Jeśli roboty również będą mogły odczuwać ból, nasze badania będą się rozwijać dalej w kierunku technologii kontrolującej agresywną tendencję robotów, która jest jednym z czynników ryzyka rozwoju sztucznej inteligencji.”

Pomimo że ta technologia jest jeszcze w początkowych stadiach rozwoju, będzie mogła być wykorzystana w przyszłym rozwoju sztucznej inteligencji i robotów humanoidowych. Posiada możliwości znacznej poprawy obecnej technologii w dziedzinie protezy i skóry elektronicznej. Ta technologia jest coraz bardziej podobna do ludzkich części, które próbuje naśladować.