Українські вчені розробили психосенсорну електронну шкіру

Група вчених під керівництвом професора Джей Еун Джанга з кафедри інформаційних та комунікаційних технологій університету DGIST (Дегу Гьонгбукський інститут науки і технологій) розробили новий тип психосенсорної електронної шкіри. Вона здатна виявляти відчуття “колючий” і “гаряча” біль, як і люди. Ця технологія може бути використана у розробці гуманоїдних роботів, а також значно покращити область протезування, особливо для пацієнтів, які використовують протезні руки.

Ці розробки продовжують тенденцію людей, які намагаються відтворити п’ять відчуттів на певних платформах. Це допомогло створити пристрої, такі як камери і телевізори, які мали великий вплив на суспільство. Тепер вчені все ще намагаються відтворити дотик, запах і смак. Наступною міметичною технологією, ймовірно, буде тактильне сприйняття, а теперішні дослідники тактильного сприйняття зосереджені на фізичних міметичних технологіях. Вони можуть вимірювати тиск, який використовується для того, щоб робот взяв об’єкт. У психосенсорному тактильному дослідженні, такого типу, як проводиться командою, дослідники зосереджені на тому, як відтворити людське тактильне відчуття, таке як м’яке, гладке або шорстке. Психосенсорне тактильне дослідження ще в своїй ранній стадії, але великі розробки відбуваються.

Тактильний сенсор, розроблений професором Джей Еун Джангом і його командою, може виявляти біль і температуру, подібно до людини. Дослідження проводилися спільно з командою професора Чіла Муна з кафедри мозку і когнітивних наук, командою професора Джі-Вунга Чой з кафедри інформаційних та комунікаційних технологій, а також командою професора Хонсу Чой з кафедри робототехніки.

Ці команди змогли розробити технологію з більш спрощеною структурою сенсора, яка може вимірювати тиск і температуру одночасно. Вона може бути використана у різних тактильних системах, незалежно від принципу вимірювання сенсора.

Команди дослідників сильно зосередилися на технології нанопровідників з оксиду цинку (ZnO Nano-wire). Ця технологія була застосована як самозасобена тактильна сенсорна технологія. Через те, що вона використовує п’єзоелектричні властивості, їй не потрібна батарея для роботи. Це відбувається через те, що п’єзоелектричний ефект генерує електричні сигнали при виявленні тиску.

Команда також використала температурний сенсор, який був застосований одночасно, щоб один сенсор міг виконувати дві різні задачі. Команда розмістила електроди на гнучкій поліімідній основі, а потім виростила нанопровідники з оксиду цинку. Потім вони змогли вимірювати п’єзоелектричний ефект під тиском і вимірювати зміну температури одночасно. Дослідники також змогли розробити техніку обробки сигналів, яка використовує рівень тиску, стимульовану область і температуру для визначення і судження генерації болючих сигналів.

Професор Джанг з кафедри інформаційних та комунікаційних технологій висловився про нову технологію.

“Ми розробили базову технологію, яка може ефективно виявляти біль, що необхідно для розробки майбутньої тактильної сенсорної технології. Як досягнення конвергентних досліджень експертів у галузі наноінженерії, електронної інженерії, робототехніки та наук про мозок, вона буде широко застосована у електронній шкірі, яка відчуває різні відчуття, а також у нових взаємодіях між людиною і машиною. Якщо роботам також можна буде відчувати біль, наше дослідження розшириться далі у технологію контролю агресивної тенденції роботів, яка є одним з ризикових факторів розвитку штучного інтелекту.”

Хоча ця технологія ще знаходиться на ранній стадії розвитку, вона зможе бути використана у майбутньому розвитку штучного інтелекту і гуманоїдних роботів. Вона має потенціал значно покращити сучасну технологію у сфері протезування і електронної шкіри. Ця технологія наближається до того, щоб стати дуже схожою на людські частини, які вони намагаються моделювати.