Τεχνητό δέρμα που παρέχει την αίσθηση της αφής

Τεχνητό δέρμα που παρέχει την αίσθηση της αφής

actu.epfl.ch

Επιστήμονες του EPFL (Ελβετία) ανέπτυξαν ένα μαλακό τεχνητό δέρμα που παρέχει την αίσθηση της αφής και έχει τη δυνατότητα να προσαρμόζεται στις κινήσεις αυτού που το φοράει- ανοίγοντας τον δρόμο για χρήση της νέας αυτής τεχνολογίας σε ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών, από την ιατρική αποκατάσταση ως την εικονική πραγματικότητα.

Ακριβώς όπως η όραση και η ακοή, η αίσθηση της αφής παίζει σημαντικό ρόλο στην αντίληψη και αλληλεπίδραση με το περιβάλλον μας- και ως εκ τούτου οποιαδήποτε τεχνολογία μπορεί να εξομοιώσει την αίσθηση της αφής (haptic feedback), μπορεί επίσης να βελτιώσει κατά πολύ τα interfaces ανθρώπου- υπολογιστή και ανθρώπου- ρομπότ για ένα μεγάλο εύρος εφαρμογών.

Επιστήμονες στο RRL (Reconfigurable Robotics Lab) και το LSBI (Laboratory for Soft Bioelectronic Interfaces) του EPFL, με επικεφαλής τις Τζέιμι Πάικ και Στεφανί Λακούρ αντίστοιχα, συνεργάστηκαν για την ανάπτυξη ενός μαλακού, εύκαμπτου τεχνητού δέρματος από σιλικόνη και ηλεκτρόδια.

Το σύστημα μαλακών αισθητήρων και ενεργοποιητών (actuators) που διαθέτει το τεχνητό αυτό δέρμα του επιτρέπει να προσαρμόζεται στο ακριβές σχήμα πχ του καρπού αυτού που το φοράει και να παρέχει απτικό feedback υπό τη μορφή πίεσης και δονήσεων. Αισθητήρες πίεσης μετρούν συνέχεια την παραμόρφωση του δέρματος, έτσι ώστε να αλλάζει συνέχεια η αίσθηση της αφής και να είναι όσο πιο ρεαλιστική είναι δυνατόν.

Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε στο Soft Robotics. «Είναι η πρώτη φορά που αναπτύσσουμε ένα εντελώς μαλακό τεχνητό δέρμα όπου είναι ενσωματωμένοι τόσο αισθητήρες όσο και ενεργοποιητές» λέει ο Χαρσάλ Σονάρ, lead author της έρευνας. «Αυτό μας δίνει έλεγχο κλειστού κυκλώματος, κάτι που σημαίνει ότι μπορούμε να ρυθμίζουμε με ακρίβεια και αξιοπιστία τη δονητική διέγερση που νιώθει ο χρήστης. Είναι ιδανικό για wearable εφαρμογές».

To τεχνητό δέρμα περιέχει μαλακούς ενεργοποιητές/ μοτέρ πεπιεσμένου αέρα που σχηματίζουν ένα στρώμα- μεμβράνη που μπορεί να φουσκώνεται με αέρα. Τα μοτέρ μπορούν να ρυθμιστούν σε διάφορες πιέσεις και συχνότητες, με το δέρμα να δονείται όταν η μεμβράνη φουσκώνει και ξεφουσκώνει γρήγορα. Ένα στρώμα με αισθητήρες βρίσκεται πάνω στη μεμβράνη, περιέχοντας μαλακά ηλεκτρόδια, τα οποία μετρούν την έκταση της παραμόρφωσης και στέλνουν τα δεδομένα σε ένα microcontroller. Τα στοιχεία αυτά χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της αίσθησης που μεταδίδεται σε αυτόν που φορά το τεχνητό δέρμα, ανάλογα με τις κινήσεις και τις αλλαγές στους εξωτερικούς παράγοντες.

Το τεχνητό δέρμα μπορεί να τεντωθεί σε μήκος τετραπλάσιο του κανονικού του για ένα εκατομμύριο «κύκλους», κάτι που το καθιστά ιδανικό για πολλές εφαρμογές πρακτικής χρήσης στον πραγματικό κόσμο.