Các nhà khoa học đã phát triển công nghệ da điện tử tâm lý

Một nhóm các nhà khoa học do Giáo sư Jae Eun Jang dẫn đầu tại Bộ phận Kỹ thuật Thông tin và Truyền thông tại DGIST (Đại học Khoa học và Công nghệ Daegu Gyeongbuk) đã phát triển một loại công nghệ da điện tử tâm lý mới. Nó có khả năng phát hiện cảm giác đau “châm” và “nóng” như con người. Nghiên cứu này có thể được sử dụng trong việc phát triển robot giống người và nó có thể cải thiện đáng kể lĩnh vực prosthetics, đặc biệt là cho bệnh nhân sử dụng tay giả.

Những phát triển này theo sau một xu hướng của con người khi cố gắng tái tạo lại năm giác quan trên các nền tảng nhất định. Điều này đã giúp dẫn đến sự phát triển của các thiết bị như máy ảnh và TV đã có tác động lớn đến xã hội. Hiện tại, các nhà khoa học vẫn đang cố gắng bắt chước cảm giác xúc giác, khứu giác và vị giác. Công nghệ bắt chước tiếp theo có khả năng là cảm giác xúc giác, và các nhà nghiên cứu về xúc giác hiện tại đang tập trung vào các công nghệ bắt chước vật lý. Những công nghệ này có thể đo lường áp lực được sử dụng để một robot cầm nắm một vật thể. Trong nghiên cứu về xúc giác tâm lý, loại nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm, các nhà nghiên cứu tập trung vào cách bắt chước cảm giác xúc giác của con người như mềm, mịn hoặc thô. Nghiên cứu về xúc giác tâm lý vẫn còn trong giai đoạn đầu, nhưng những phát triển lớn đang được thực hiện.

Cảm biến xúc giác được phát triển bởi Giáo sư Jae Eun Jang và nhóm của ông có thể phát hiện đau và nhiệt độ tương tự như con người. Nghiên cứu được thực hiện cùng với nhóm của Giáo sư Cheil Moon tại Bộ phận Khoa học Não và Nhận thức, nhóm của Giáo sư Ji-woong Choi tại Bộ phận Kỹ thuật Thông tin và Truyền thông, và nhóm của Giáo sư Hongsoo Choi tại Bộ phận Kỹ thuật Robot.

Những nhóm này đã có thể phát triển công nghệ để có một cấu trúc cảm biến đơn giản hơn, và nó có thể đo lường áp lực và nhiệt độ cùng một lúc. Nó có thể được sử dụng trên nhiều hệ thống xúc giác khác nhau, không phụ thuộc vào nguyên tắc đo lường của cảm biến.

Các nhóm nghiên cứu tập trung mạnh vào công nghệ dây nano oxit kẽm (ZnO Nano-wire). Công nghệ đó được áp dụng như một cảm biến xúc giác tự động. Bởi vì nó sử dụng hiệu ứng áp điện, nó không cần pin để hoạt động. Đó là vì hiệu ứng áp điện tạo ra tín hiệu điện bằng cách phát hiện áp lực.

Nhóm cũng sử dụng một cảm biến nhiệt độ được áp dụng cùng một lúc để một cảm biến có thể thực hiện hai nhiệm vụ khác nhau. Nhóm sắp xếp điện cực trên chất nền polyimide linh hoạt, và sau đó họ phát triển dây nano oxit kẽm. Sau đó, họ có thể đo lường hiệu ứng áp điện bằng áp lực và đo lường sự thay đổi nhiệt độ cùng một lúc. Các nhà nghiên cứu cũng có thể phát triển một kỹ thuật xử lý tín hiệu sử dụng mức áp lực, khu vực kích thích và nhiệt độ để xác định và phán đoán sự tạo ra tín hiệu đau.

Giáo sư Jang tại Bộ phận Kỹ thuật Thông tin và Truyền thông đã nói về công nghệ mới.

“Chúng tôi đã phát triển một công nghệ cơ bản có thể phát hiện hiệu quả cảm giác đau, điều cần thiết cho việc phát triển cảm biến xúc giác trong tương lai. Là một thành tựu của nghiên cứu hội tụ bởi các chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật nano, kỹ thuật điện, kỹ thuật robot và khoa học não, nó sẽ được áp dụng rộng rãi trên da điện tử cảm nhận nhiều giác quan cũng như các tương tác mới giữa con người và máy móc. Nếu robot cũng có thể cảm nhận được đau, nghiên cứu của chúng tôi sẽ mở rộng hơn nữa vào công nghệ kiểm soát xu hướng hung hăng của robot, một trong những yếu tố rủi ro của sự phát triển trí tuệ nhân tạo.”

Mặc dù công nghệ này vẫn còn trong giai đoạn đầu của sự phát triển, nó sẽ có thể được sử dụng trong tương lai để phát triển trí tuệ nhân tạo và robot giống người. Nó có khả năng cải thiện đáng kể công nghệ hiện tại trong lĩnh vực prosthetics và da điện tử. Công nghệ đó đang ngày càng trở nên giống với các bộ phận của con người mà chúng cố gắng mô phỏng.