Dáng bọc điện tử mới phát triển tiến bộ robot nhân loại

Các tiến bộ trong dáng bọc điện tử hoặc da điện tử là cơ bản cho việc tạo ra robot nhân loại, vì da cung cấp cho chúng ta con người cảm giác chấm, khả năng phát hiện nhiệt độ và đau, và nhiều khiáp khác của đời sống. Cơ thể người có các thủy quạt chấm ở da, đó là gì giúp chúng ta chuyển đổi nhiệt độ hoặc khúc xạ cơ học thành tín hiệu điện cho não.

Nó cực kỳ khó khăn để sao chép lại những khả năng này trong da điện tử, và các phiên bản ngày nay chỉ có thể phát hiện chuyển động hoặc nhiệt độ riêng biệt. Chưa có loại nào có thể làm cả hai cùng một lúc như da người, cho đến bây giờ.

Da điện tử Ion-Điện tử Đa chức năng

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Stanford đã phát triển một loại da điện tử ion-điện tử đa chức năng mới, có thể làm được điều đó. Bằng cách áp dụng các tính chất đặc biệt của các chất dẫn ion, nhóm nghiên cứu đã tạo ra các cấu trúc đơn giản cho phép da điện tử đo nhiệt độ và kích thích cơ học tại cùng một thời điểm.

Nhóm nghiên cứu bao gồm giáo sư Unyong Jeong của POSTECH và bác sĩ Insang You của Bộ môn Khoa học Vật liệu và Kỹ thuật, cũng như giáo sư Zhenan Bao. Các phát hiện được công bố trên Science vào ngày 20 tháng 11.

Trước khi phát triển này, da điện tử thường bị lỗi lớn trong việc đo nhiệt độ khi có kích thích cơ học được áp dụng. Nhóm nghiên cứu đã hướng đến da người làm nguồn cảm hứng và tạo ra cảm biến với điện phân, vì chúng chịu trách nhiệm cho việc da người có thể giãn mà không bị gãy. Vật liệu dẫn ion chứa điện phân có thể có các tính chất đo lường khác nhau tùy thuộc vào tần số đo lường.

Qua tất cả những điều này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một thụ thể nhân tạo đa chức năng có thể đo cảm giác chạm và nhiệt độ đồng thời. Nhóm nghiên cứu đã có thể suy ra thời gian thư giãn điện tích và điện dung chuẩn hóa, hai biến số có thể đo nhiệt độ và chuyển động mà không phản ứng với nhau.

Cảm biến nhân tạo mới phát triển này có nhiều ứng dụng thương mại tiềm năng, vì nó có thể đo chính xác nhiệt độ của vật thể được áp dụng và hồ sơ căng khi có kích thích bên ngoài.

Da nhân loại

Về da điện tử ion-điện tử đa chức năng, nó có thể được áp dụng cho các cảm biến nhiệt độ đeo được hoặc da robot để làm cho chúng trở nên nhân loại hơn.

Bác sĩ Insang You là tác giả đầu tiên của nghiên cứu.

“Khi ngón tay trỏ chạm vào da điện tử, da điện tử phát hiện ra sự tiếp xúc như một sự thay đổi nhiệt độ, và khi ngón tay đẩy da, phần sau của khu vực tiếp xúc giãn và nhận ra nó như một chuyển động,” You nói. “Tôi nghi ngờ rằng cơ chế này là một trong những cách mà da người thực sự nhận ra các kích thích khác nhau như nhiệt độ và chuyển động.”

Jeong là tác giả tương ứng.

“Nghiên cứu này là bước đầu tiên trong việc mở cửa cho nghiên cứu da điện tử đa chức năng sử dụng điện phân,” Jeong nói. “Mục tiêu cuối cùng của nghiên cứu này là tạo ra da điện tử ion-điện tử nhân tạo模 phỏng các thụ thể chạm và dây thần kinh của con người, điều này sẽ giúp khôi phục cảm giác chạm ở bệnh nhân đã mất cảm giác chạm do bệnh tật hoặc tai nạn.”