ionic skin สัมผัสที่ช่วยให้ AI สกินก้าวหน้า

กลุ่มของ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโทรอนโต ได้พัฒนาสенсอร์ที่ยืดหยุ่น สื่อโปร่งใส และมีพลังงานเองที่จะช่วยให้ ionic skin ก้าวหน้า สенсอร์นี้สามารถบันทึกสัมผัสที่ซับซ้อนของ human skin ซึ่งเป็นหนึ่งในอุปสรรคที่สำคัญในการพัฒนา artificial skin ที่คล้ายกับของจริง

เทคโนโลยีใหม่นี้เรียกว่า AISkin และนักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่นี้จะมีความสำคัญในอุปกรณ์สวมใส่ อุปกรณ์ดูแลสุขภาพส่วนบุคคล และหุ่นยนต์

ห้องปฏิบัติการของ Professor Xinyu Liu กำลังทำงานในพื้นที่ที่เป็นนวัตกรรมของ ionic skin และ soft robotics

“เนื่องจากเป็น hydrogel จึงมีราคาไม่แพงและไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพ — คุณสามารถใส่บนผิวหนังได้โดยไม่มีผลกระทบต่อสุขภาพ มัน cũngมีความยืดหยุ่นและไม่ติดกัน มีหลายวิธีในการใช้วัสดุนี้” ตามที่ Professor Liu กล่าว

AISkin มีความยืดหยุ่นและประกอบด้วยแผ่นที่มีประจุตรงข้ามกันของวัสดุยืดหยุ่น วัสดุเหล่านี้เรียกว่า hydrogels นักวิจัยวาง ion ที่มีประจุตรงข้ามกันเพื่อสร้าง “sensing junction” บนพื้นผิวของเจล

sensing junction ทำงานเมื่อ AISkin ถูกทำให้เปลี่ยนรูป ความชื้น หรืออุณหภูมิ ซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของ ion ที่ควบคุมได้ ซึ่งสามารถวัดได้เป็นสัญญาณไฟฟ้า เช่น โวลต์หรือกระแส

“หากคุณดู human skin วิธีที่เรารับรู้ความร้อนหรือความกดดัน เซลล์ประสาทของเราส่งสัญญาณผ่าน ion — มันไม่แตกต่างจาก artificial skin ของเรา” Liu กล่าว

AISkin มีความทนทานและยืดหยุ่น

Binbin Ying เป็นนักศึกษาระดับ博士จาก McGill University และกำลังนำโครงการในห้องปฏิบัติการของ Liu

ตามที่ Ying กล่าว “human skin ของเราสามารถยืดได้ประมาณ 50% แต่ AISkin ของเราสามารถยืดได้ถึง 400% ของความยาวโดยไม่ขาด”

นักวิจัยได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยใน Materials Horizons

AISkin ใหม่สามารถนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีบางอย่าง เช่น สกินแบบ Fitbits ที่สามารถวัดพารามิเตอร์ของร่างกายหลายอย่าง เทคโนโลยีอื่นๆ ได้แก่ แผ่นสัมผัสที่สามารถติดบนพื้นผิวของมือ

“มันสามารถทำงานสำหรับนักกีฬาที่ต้องการวัดความเข้มข้นของการฝึกซ้อม หรือมันสามารถเป็นแผ่นสัมผัสที่สามารถเล่นเกม” ตามที่ Liu กล่าว

เทคโนโลยีนี้สามารถวัดความก้าวหน้าในการฟื้นฟูร่างกาย

“หากคุณใส่วัสดุนี้บนถุงมือของผู้ป่วยที่กำลังฟื้นฟูร่างกาย เช่น ผู้ป่วยที่กำลังฟื้นฟูการบิดมือ ผู้ดูแลสุขภาพสามารถติดตามการเคลื่อนไหวของมือได้” Liu กล่าว

เทคโนโลยีนี้สามารถมีบทบาทในด้าน soft robotics หรือหุ่นยนต์ที่ยืดหยุ่นได้ ซึ่งสามารถใช้ในการจัดการวัตถุอ่อนในโรงงาน

นักวิจัยหวังว่า AISkin จะถูกติดตั้งบน soft robots เพื่อวัดข้อมูล เช่น อุณหภูมิของอาหารหรือความดันที่จำเป็นในการจัดการวัตถุ

ห้องปฏิบัติการจะทำงานต่อไปเพื่อพัฒนา AISkin และลดขนาดของสенсอร์ ความสามารถในการวิเคราะห์ทางชีวภาพจะถูกเพิ่มเข้าไปในวัสดุนี้ ซึ่งจะช่วยให้วัสดุนี้สามารถวัด biomolecules ในของเหลวในร่างกาย

“หากเราพัฒนาการวิจัยนี้ต่อไป มันอาจเป็นสิ่งที่เราสามารถใส่เหมือน ‘smart bandage'” Liu กล่าว “การรักษาบาดแผลต้องการการหายใจ ความสมดุลของความชื้น — ionic skin รู้สึกเหมือนกับขั้นตอนต่อไปที่เป็นธรรมชาติ”