То, что мы чувствуем кончиками пальцев, касается не только поверхности. В глубине предметов скрыто много информации, которую способны расшифровать наши органы чувств. Пример: энергичное приветствие может раскрыть нам силу костей собеседника, а при небольшой настойчивости мы даже можем определить 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 сенсорный датчик из углеродного волокна. При сжатии к жесткому объекту датчик возвращает более сильный сигнал. Многократно сжимая датчик в каждом положении, вы можете почувствовать разные уровни давления, раскрывая даже мельчайшие детали, например, любые твердые слои внутри более мягких материалов.
Тесты
Исследователи тестировали бионические пальцы на различных сложных объектах в течение трех этапов (Найдите исследование здесь).
В первом, проверили свою 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 человеческой ткани. Три слоя твердого полимера имитировали «скелет», а внешний слой мягкого силикона имитировал «мышцы». Полученные результаты? Бионические пальцы успешно отсканировали и воспроизвели 3D-профиль этой модели, включая расположение «кровеносного сосуда», расположенного под «мышечным» слоем.
На третьем и заключительном этапе пальцы были проверены на неисправном электронном устройстве. Чем все закончилось? Они позволили нам создать карту его внутренних компонентов и того, как они сломались. Все это, просто прикоснувшись к нему снаружи.
Бионические пальцы, которые касаются будущего
«Супер-прикосновение» с невероятным потенциалом. Чжимин Чен, соавтор исследования и инженер из Университета Уи в Китае, предполагает, что эту технологию можно использовать в пальцах и протезах роботов, но это еще не все.
Исследовательская группа уже планирует следующие применения, еще больше расширяя границы инноваций, чтобы сделать поверхности всех видов «сверхчувствительными». Это может стать значительным прорывом в медицине, робототехнике и других областях, требующих детального понимания внутренних структур.
Эра тактильной инженерии только начинается.