สัมผัสของมนุษย์: เซ็นเซอร์ช่วยให้หุ่นยนต์ 'รู้สึก'

หุ่นยนต์ยังไม่ได้มองมนุษย์ แต่ในไม่ช้าพวกเขาอาจได้รับ "สัมผัสของมนุษย์" นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาได้พัฒนาเซ็นเซอร์ที่ยืดหยุ่นสามารถตรวจจับอุณหภูมิความดันและความชื้นพร้อมกันและแม่นยำกว่าอุปกรณ์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน

นอกเหนือจากการปรับปรุงหุ่นยนต์แล้วเซ็นเซอร์อาจถูกฝังอยู่ใน "ผิวอิเล็กทรอนิกส์" ของขาเทียมในวันหนึ่งช่วยผู้พิการการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม

เซ็นเซอร์คือ "ก้าวสำคัญในการเลียนแบบคุณสมบัติการตรวจจับของผิวมนุษย์, "ผู้เขียนการศึกษา Hossam Haick ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและนาโนเทคโนโลยีที่สถาบันเทคโนโลยีแห่ง Technion-Israel ในไฮฟาอุปกรณ์นี้อยู่ใกล้กับวิธีที่ผิวหนังของมนุษย์จริง ๆ

เพื่อสร้างอุปกรณ์นักวิจัยได้รวมเข้าด้วยกันอนุภาคนาโนทองคำปกคลุมด้วยโมเลกุลของขั้วต่ออินทรีย์ที่เรียกว่าแกนด์ลงบนพื้นผิวของพลาสติกที่ใช้กันทั่วไปในการทำขวดน้ำ ระบบมีการจัดเรียงเหมือนดอกไม้โดยมีชั้นทองอยู่ตรงกลางและแกนด์สร้าง "กลีบ"

เมื่อพลาสติกงอหรือกดลงไปอนุภาคนาโนภายในกะและระยะทางระหว่างพวกเขาเปลี่ยนไป การเปลี่ยนแปลงนี้มีผลต่อความรวดเร็วของอิเล็กตรอนที่สามารถผ่านระหว่างอนุภาคได้โดยการเปลี่ยนลักษณะทางไฟฟ้าของเซ็นเซอร์ -มนุษย์ไบโอนิค: เทคโนโลยี 10 อันดับแรก-

กล่าวอีกนัยหนึ่งการเปลี่ยนแปลงของแรงดันส่งผลกระทบต่อการดำเนินการของสารไฟฟ้าได้ดีเพียงใด “ ด้วยการวัดความต้านทานไฟฟ้าเราสามารถรู้ได้ว่ามีแรงดันมากน้อยเพียงใดกับเซ็นเซอร์” Haick กล่าว

อุณหภูมิและความชื้นยังส่งผลต่อระยะห่างระหว่างอนุภาคนาโนในลักษณะเดียวกันเขากล่าวเสริม "ด้วยการใช้การรวมกันของการทำงานของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์มันเป็นไปได้ที่จะแยกค่าสำหรับความชื้นอุณหภูมิและการสัมผัส-ทำให้เซ็นเซอร์ 3-in-1"

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

นักวิจัยยังพบว่าโดยการเปลี่ยนแปลงความหนาและวัสดุของพื้นผิวพลาสติกพวกเขาสามารถควบคุมความไวของเซ็นเซอร์

การเปลี่ยนคุณสมบัติของพลาสติก "อนุญาตให้ทำการวัดปริมาณมากตั้งแต่สิบมิลลิกรัมไปจนถึงสิบกรัม" Haick กล่าว

ซึ่งหมายความว่านอกเหนือจากการใช้ในขาเทียมและให้"ความรู้สึกของการสัมผัส" ของมนุษย์สำหรับหุ่นยนต์เซ็นเซอร์สามารถใช้ในระบบเตือนภัยล่วงหน้าเพื่อตรวจจับอุณหภูมิที่ผิดปกติและรอยแตกเล็ก ๆ ในเครื่องบินสะพานและโครงสร้างอื่น ๆ แอปพลิเคชั่นที่เป็นไปได้อีกอย่างหนึ่งคือการตรวจสอบสุขภาพของผู้คน

แน่นอนว่าการทำหน้าที่เป็นผิวเทียมจริงสัญญาณที่ได้รับจากแขนขาเทียมที่สัมผัสได้จะต้องถูกส่งไปยังสมอง ในการทำเช่นนั้นเซ็นเซอร์จะต้องเชื่อมต่อกับระบบประสาทของมนุษย์และไม่มีเทคโนโลยีสำหรับการเชื่อมต่อดังกล่าว

“ จนกว่าจะมีการใช้วิสัยทัศน์นี้อย่างสมบูรณ์การพัฒนาระดับกลางจะเป็นการรวมตัวกันของ e-skin เข้ากับระบบคอมพิวเตอร์” Haick กล่าว

การศึกษามีรายละเอียดในฉบับเดือนมิถุนายนของวารสารวัสดุและอินเทอร์เฟซ

ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+-บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience.com- ติดตามผู้เขียนบน Twitter@scitech_cat-