То, что мы чувствуем кончиками пальцев, касается не только поверхности. В недрах предметов находится много информации, которую способны расшифровать наши органы чувств. Пример: энергичное приветствие может выявить крепость костей собеседника, а при небольшой настойчивости мы можем определить даже напряжение его сухожилий.
Опираясь на эту чудесную человеческую способность, группа ученых создала нечто экстраординарное: бионический палец, не похожий ни на один из предыдущих.
Чем он отличается?
Вопреки датчиков Ранее тактильные, которые воспринимали только внешнюю форму, жесткость и текстуру, эти бионические пальцы могут обнаруживать тонкие детали под поверхностью, отслеживая трехмерные карты внутренних структур.
Сердцем системы является датчик касания из углеродного волокна. При нажатии на твердый предмет датчик возвращает более сильный сигнал. Многократно сжимая датчик в каждом положении, можно почувствовать разные уровни давления, раскрывая даже мельчайшие детали, например любые твердые слои в более мягких материалах.
Тесты
Исследователи тестировали бионические пальцы на различных сложных объектах в течение трех этапов (Найдите исследование здесь).
В первом, проверили их способность обнаруживать и отображать твердую букву «А» прямо под слоем мягкого силикона. Они даже проверили способность различать твердые и мягкие внутренние материалы и внешнее силиконовое покрытие.
На втором этапе Исследователи создали трехмерную физическую модель тканей человека. Три слоя твердого полимера имитировали «скелет», а внешний слой из мягкого силикона имитировал «мышцы». Полученные результаты? Бионические пальцы успешно отсканировали и воспроизвели 3D-профиль этой модели, включая расположение «кровеносного сосуда», расположенного под слоем «мышц».
На третьем и заключительном этапе пальцы тестировались на неисправном электронном устройстве. Как это закончилось? Они позволили создать карту его внутренних компонентов и того, как они ломались. Все, просто касаясь его снаружи.
Бионические пальцы, которые касаются будущего
«Супертач» с невероятным потенциалом. Чжимин Чен, соавтор исследования и инженер из Университета Уи в Китае, предполагает, что эта технология может быть использована в роботизированных пальцах и протезах, но это еще не все.
Исследовательская группа уже планирует следующие приложения, еще больше расширяя границы инноваций, чтобы сделать поверхности всех видов «сверхчувствительными». Это может стать значительным шагом вперед для медицины, робототехники и других областей, требующих детального понимания внутренних структур.
Эпоха тактильной инженерии только начинается.
