Вчені розробили технологію психосенсорної електронної шкіри

Група вчених під керівництвом професора Jae Eun Jang в Департамент інформаційної та комунікаційної техніки в DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology) розробили новий тип психосенсорної електронної технології шкіри. Він здатний виявляти «укол» і «гарячий» біль, як люди. Це дослідження може бути використано для розробки гуманоїдних роботів, і воно може значно покращити сферу протезування, особливо для пацієнтів, які використовують протези рук. 

Ці розробки слідують тенденції людей, які намагаються відтворити п’ять почуттів на певних платформах. Це допомогло створити такі пристрої, як камери та телевізори, які мали величезний вплив на суспільство. Зараз вчені все ще намагаються імітувати тактильні, нюхові та піднебінні відчуття. Наступною міметичною технологією, ймовірно, буде тактильне сприйняття, а нинішні тактильні дослідники зосереджуються на фізичних міметичних технологіях. Вони можуть вимірювати тиск, який використовується роботом, щоб схопити предмет. У психосенсорному тактильному дослідженні, типу якого проводить команда, дослідники зосереджуються на тому, як імітувати людські тактильні відчуття, як-от м’які, гладкі чи шорсткі. Психосенсорні тактильні дослідження все ще знаходиться в зародковому стані, але відбуваються великі розробки.

Тактильний датчик, розроблений професором Дже Юн Джангом і командою, може виявляти біль і температуру, схожі на людські. Дослідження проводилося спільно з командою професора Чейла Муна в Відділ мозку та когнітивних наук, команда професора Джи Вунг Чоя в Кафедра інформаційно-комунікаційної техніки, а також команда професора Хонгсу Чоя на кафедрі робототехніки. 

Ці команди змогли розробити технологію, щоб мати більш спрощену структуру датчика, і він може вимірювати тиск і температуру одночасно. Його можна використовувати в різноманітних тактильних системах незалежно від принципу вимірювання датчика. 

Команди дослідників зосередилися на оксиді цинку нанодрот Технологія (ZnO Nano-wire). Цю технологію було застосовано як тактильний сенсор із автономним живленням. Оскільки в ньому використовується п’єзоелектрика, для його роботи не потрібна батарея. Це тому, що п’єзоелектричний ефект генерує електричні сигнали шляхом визначення тиску. 

Команда також використовувала датчик температури, який застосовувався одночасно, щоб один датчик міг виконувати два різні завдання. Команда розмістила електроди на поліімідній гнучкій підкладці, а потім виростила нанодрот ZnO. Потім вони змогли виміряти п’єзоелектричний ефект тиском і одночасно виміряти зміну температури. Дослідники також змогли розробити техніку обробки сигналу, яка використовує рівень тиску, зону стимуляції та температуру для визначення та судження про генерацію сигналів болю. 

Професор Джанг з Департаменту інформаційної та комунікаційної техніки розповів про нову технологію. 

«Ми розробили базову технологію, яка може ефективно виявляти біль, необхідну для розробки майбутнього тактильного датчика. Як досягнення конвергентних досліджень, проведених фахівцями з нанотехніки, електронної інженерії, робототехніки та наук про мозок, він буде широко застосований на електронній шкірі, яка відчуває різні органи чуття, а також нові взаємодії між людиною та машиною. Якщо роботи також можуть відчувати біль, наше дослідження розшириться на технологію контролю агресивної схильності роботів, яка є одним із факторів ризику розвитку штучного інтелекту». 

Хоча ця технологія все ще знаходиться на початковій стадії розробки, її можна буде використовувати в майбутніх розробках ШІ та гуманоїдів. Він містить можливості для значного вдосконалення сучасних технологій у сфері протезування та електронної шкіри. Ця технологія стає все ближчою до того, щоб бути дуже схожою на людські частини, які вони намагаються моделювати.