Nou dezvoltat Piele Electronică Avansează Robotică Umanoidă

Progresele înregistrate în domeniul pielii artificiale sau electronice sunt fundamentale pentru crearea roboților umanoizi, deoarece pielea ne oferă oamenilor simțul tactil, capacitatea de a detecta temperatura și durerea, precum și multe alte aspecte importante ale vieții. Corpul uman are receptori tactili localizați în piele, ceea ce ne permite să convertim stimuli termici sau mecanici în semnale electrice pentru creier.

Este extrem de dificil să se reproducă aceste abilități în pielea electronică, iar versiunile actuale pot detecta doar mișcarea sau temperatura separat. Nu a existat niciunul care să poată face ambele simultan, ca și pielea umană, până acum.

Piele Ion-Electronică Multimodală

O echipă de cercetare de la Universitatea Stanford a dezvoltat o nouă piele ion-electronică multimodală care poate face exact acest lucru. Prin aplicarea unor proprietăți speciale ale conductorilor ionici, echipa a reușit să creeze structuri simple care permit pielii electronice să măsoare temperatura și stimularea mecanică în același timp.

Echipa a inclus profesorul Unyong Jeong de la POSTECH și dr. Insang You de la Departamentul de Știință și Inginerie a Materialelor, precum și profesorul Zhenan Bao. Rezultatele au fost publicate în Science pe 20 noiembrie.

Înainte de această dezvoltare, pielea electronică a suferit adesea de erori mari la măsurarea temperaturii atunci când au fost aplicate stimuli mecanici. Echipa s-a inspirat din pielea umană și a creat senzorul cu electroliți, deoarece aceștia sunt responsabili pentru capacitatea pielii umane de a se întinde liber fără a se rupe. Materialul conductor de ioni care conține electroliți poate avea proprietăți măsurabile diferite în funcție de frecvența de măsurare.

Prin toate acestea, echipa a dezvoltat un receptor artificial multifuncțional capabil să măsoare senzația tactilă și temperatura simultan. Echipa a reușit să derive timpul de relaxare a încărcăturii și capacitanța normalizată, care sunt două variabile care pot măsura temperatura și mișcarea fără a răspunde la cealaltă.

Noul receptor artificial dezvoltat are multe utilizări comerciale potențiale, deoarece poate măsura cu acuratețe temperatura obiectului aplicat și profilul de deformare la stimuli externi.

Piele Umanoidă

În ceea ce privește pielea ion-electronică multimodală, aceasta poate fi aplicată senzorilor de temperatură purtabili sau pielii roboților pentru a-i face mai umanoizi.

Dr. Insang You este autorul principal al cercetării.

“Când un deget atinge o piele electronică, pielea electronică detectează contactul ca o schimbare de temperatură, și când un deget apasă pielea, partea din spate a zonei de contact se întinde și o recunoaște ca mișcare”, a spus You. “Bănuiesc că acest mecanism este unul dintre modurile în care pielea umană reală recunoaște stimuli diferiți, cum ar fi temperatura și mișcarea.”

Jeong a fost autorul corespondent.

“Acest studiu este primul pas în deschiderea ușilor pentru cercetarea pielii electronice multimodale utilizând electroliți”, a spus Jeong. “Obiectivul final al acestei cercetări este de a crea o piele ion-electronică artificială care simulează receptori tactili și neurotransmițători umani, ceea ce va ajuta la restabilirea simțului tactil la pacienții care și-au pierdut senzația tactilă din cauza bolilor sau accidentelor.”