Oamenii de știință au dezvoltat tehnologia pielii electronice psihosenzoriale

Un grup de oameni de știință condus de profesorul Jae Eun Jang în Departamentul de Inginerie a Informației și Comunicațiilor de la DGIST (Institutul de Știință și Tehnologie Daegu Gyeongbuk) a dezvoltat o nouă tehnologie de piele electronică psihosenzorială. Aceasta poate detecta senzațiile de durere “înțepătură” și “căldură” la fel ca oamenii. Această cercetare poate fi utilizată în dezvoltarea robotilor umanoizi și poate îmbunătăți semnificativ domeniul protezelor, în special pentru pacienții care utilizează proteze de mână.

Aceste dezvoltări urmează o tendință a oamenilor de a recrea cele cinci simțuri pe anumite platforme. Acest lucru a condus la dezvoltarea dispozitivelor precum camerele și televizoarele, care au avut un impact uriaș asupra societății. Acum, oamenii de știință încearcă să imite simțurile tactile, olfactive și gustative. Următoarea tehnologie mimetică va fi probabil cea de detectare a atingerii, iar cercetătorii în domeniul atingerii se concentrează pe tehnologiile fizice mimetice. Acestea pot măsura presiunea necesară pentru ca un robot să apuce un obiect. În cercetarea psihosenzorială a atingerii, tipul de cercetare efectuat de echipă, oamenii de știință se concentrează pe modul de a imita senzațiile tactile umane, cum ar fi moale, neted sau aspre. Cercetarea psihosenzorială a atingerii este încă în stadiul incipient, dar se înregistrează progrese semnificative.

Senzorul tactic dezvoltat de profesorul Jae Eun Jang și echipa sa poate detecta durerea și temperatura similar cu un om. Cercetarea a fost efectuată împreună cu echipa profesorului Cheil Moon din Departamentul de Științe ale Creierului și Cogniției, echipa profesorului Ji-woong Choi din Departamentul de Inginerie a Informației și Comunicațiilor și echipa profesorului Hongsoo Choi din Departamentul de Inginerie Robotică.

Aceste echipe au reușit să dezvolte tehnologia pentru a avea o structură de senzor mai simplificată, care poate măsura presiunea și temperatura în același timp. Aceasta poate fi utilizată pe o varietate de sisteme tactile, indiferent de principiul de măsurare al senzorului.

Echipele de cercetători s-au concentrat puternic pe tehnologia nanofirelor de oxid de zinc (ZnO Nano-wire). Această tehnologie a fost aplicată ca senzor tactic auto-putere. Deoarece utilizează efectul piezoelectric, nu necesită o baterie pentru a funcționa. Acest lucru se datorează faptului că efectul piezoelectric generează semnale electrice prin detectarea presiunii.

Echipa a utilizat, de asemenea, un senzor de temperatură care a fost aplicat în același timp, astfel încât un singur senzor să poată efectua două sarcini diferite. Echipa a dispus electrozii pe un substrat flexibil de poliamidă, apoi a cultivat nanofirele de ZnO. Au reușit să măsoare efectul piezoelectric prin presiune și să măsoare schimbarea temperaturii în același timp. Cercetătorii au reușit, de asemenea, să dezvolte o tehnică de prelucrare a semnalelor care utilizează nivelul de presiune, zona stimulată și temperatura pentru a determina și a judeca generarea semnalelor de durere.

Profesorul Jang din Departamentul de Inginerie a Informației și Comunicațiilor a vorbit despre noua tehnologie.

“Am dezvoltat o tehnologie de bază care poate detecta eficient durerea, care este necesară pentru dezvoltarea senzorilor tactili de viitor. Ca o realizare a cercetării de convergență de către experți în inginerie nano, inginerie electronică, inginerie robotică și științe ale creierului, va fi aplicată pe scară largă în pielea electronică care simte diverse simțuri, precum și în noi interacțiuni om-mașină. Dacă roboții pot simți, de asemenea, durerea, cercetarea noastră se va extinde în continuare în tehnologia de control a tendinței agresive a roboților, care este unul dintre factorii de risc ai dezvoltării inteligenței artificiale.”

Deși această tehnologie este încă în stadiul incipient de dezvoltare, va putea fi utilizată în viitoarea dezvoltare a inteligenței artificiale și a robotilor umanoizi. Aceasta are posibilitatea de a îmbunătăți semnificativ tehnologia actuală în domeniul protezelor și al pielii electronice. Această tehnologie se apropie tot mai mult de a fi foarte similară cu părțile umane pe care încearcă să le imite.