Yeni Geliştirilen Elektronik Deri İnsan Biçimci Robotları İlerletiyor

Yapay veya elektronik deri alanındaki ilerlemeler, humanoid robotların oluşturulmasında temel bir rol oynamaktadır, çünkü deri, bize dokunma hissi, sıcaklık ve ağrı gibi birçok önemli yaşam yönünü sağlar. İnsan vücudunda, deride bulunan dokunma reseptörleri, sıcaklık veya mekanik uyarıları beyin için elektrik sinyallerine dönüştürmemizi sağlar.

Bu yetenekleri elektronik deride yeniden üretmek son derece zordur ve günümüzün versiyonları yalnızca hareketi veya sıcaklığı ayrı ayrı algılayabilir. İnsan derisi gibi aynı anda her ikisini yapabilen bir elektronik deri henüz yoktu, şimdiye kadar.

Çok Modlu İyon-Elektronik Deri

Stanford Üniversitesi’ndeki bir araştırma ekibi, bunu yapabilen yeni, çok modlu bir iyon-elektronik deri geliştirdi. İyon iletkenlerin özel özelliklerini uygulayarak, ekip, elektronik derinin aynı anda sıcaklık ve mekanik stimülasyonu ölçebileceği basit yapılar oluşturabildi.

Ekibe POSTECH profesörü Unyong Jeong ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Dr. Insang You ile birlikte Profesör Zhenan Bao da dahildi. Bulgular 20 Kasım’da Science dergisinde yayımlandı.

Bu gelişmeden önce, elektronik deri genellikle mekanik stimülasyon uygulandığında sıcaklık ölçümünde büyük hatalar yaşardı. Ekip, insan derisinden esinlenerek ve derinin serbestçe gerilebilmesini sağlayan elektrolitleri içeren bir sensör oluşturdu. Elektrolitleri içeren iyon iletken malzemesi, ölçüm sıklığına bağlı olarak farklı ölçülebilir özelliklere sahip olabilir.

Bu sayede, ekip, aynı anda dokunma hissi ve sıcaklık ölçebilen çok fonksiyonlu bir yapay reseptör geliştirdi. Ekip, sıcaklık ve hareketleri diğerine cevap vermeden ölçebilen iki değişken olan şarj rahatlama zamanı ve normalize edilmiş kapasitansı türetmeyi başardı.

Yeni geliştirilen yapay reseptör, doğru bir şekilde uygulanan nesnenin sıcaklığını ve dış uyaranlara karşı gerilme profilini ölçebildiği için birçok potansiyel ticari kullanım alanı bulunmaktadır.

İnsan Biçimci Deri

Çok modlu iyon-elektronik deri için, bu, giyilebilir sıcaklık sensörlerine veya robot derilerine daha insan benzeri özellikler kazandırarak uygulanabilir.

Dr. Insang You, araştırmaların ilk yazarı.

“Bir index parmağı elektronik deriye dokunduğunda, elektronik deri teması bir sıcaklık değişimi olarak algılar ve parmak deriyi ittiğinde, temas alanının arkası gerilir ve bunu hareket olarak tanır” dedi You. “Sanırım bu, gerçek insan derisinin sıcaklık ve hareket gibi farklı uyaranları tanıma yollarından biridir.”

Jeong, karşılık yazarıydı.

“Bu çalışma, iyon-elektronik deri araştırmaları için elektrolitleri kullanarak kapıların açılmasının ilk adımıdır” dedi Jeong. “Bu araştırmanın nihai hedefi, insan dokunma reseptörlerini ve nörotransmiterlerini simüle eden yapay iyon-elektronik deri oluşturmak ve böylece hastalıklar veya kazalar nedeniyle dokunma hislerini kaybetmiş hastaların dokunma duyusunu恢regetmektir.”