19 مه 2023توسط پیتر گراد، پوست الکترونیکی نرم و قابل کشش است، در حالی که می تواند حس لامسه را تقلید کند و در ولتاژ پایین کارآمد باشد. اعتبار: Jiancheng Lai و Weichen Wang از گروه تحقیقاتی Bao در دانشگاه استنفورد
محققان دانشگاه استنفورد پوست دیجیتالی ایجاد کرده اند که می تواند احساساتی مانند گرما و فشار را به سیگنال های الکتریکی تبدیل کند که توسط الکترودهای کاشته شده در مغز انسان قابل خواندن است.
اگرچه چنین قابلیتی سال‌ها قبل توسعه یافته بود، اجزای مورد نیاز در آن زمان برای تبدیل سیگنال‌های دیجیتال سفت و سخت و غیرقابل تحمل بودند.این پوست الکترونیکی جدید مانند پوست نرم است. عناصر تبدیل به طور یکپارچه در پوست گنجانده شده اند که ضخامت آن چند ده نانومتر است.
این توسعه نویدبخش تعامل طبیعی بیشتر بین اندام های مصنوعی مبتنی بر هوش مصنوعی و مغز است. همچنین گامی رو به جلو در تلاش برای ساخت ربات هایی است که می توانند احساسات انسانی مانند درد، فشار و دما را “احساس” کنند. به عنوان مثال، این به ربات‌هایی که با قربانیان تصادف کار می‌کنند، اجازه می‌دهد تا بهتر با علائم آسایش یا ناراحتی ارتباط برقرار کنند.
ژنان بائو، استاد مهندسی شیمی در دانشگاه استنفورد که روی این پروژه کار می‌کرد، می‌گوید: «رویای ما این است که یک دست کامل بسازیم که در آن چندین حسگر داشته باشیم که بتواند فشار، دما و ارتعاش را حس کند. سپس ما می‌توانیم یک حس واقعی را ارائه دهیم.»
محققان می گویند دلیل اصلی کنار گذاشتن افراد از استفاده از پروتز این است که فقدان بازخورد حسی غیرطبیعی است و باعث ناراحتی آنها می شود.پوست الکترونیکی ابتدا در سلول‌های مغز موش‌ها آزمایش شد. حیوانات زمانی که قشر بدنشان تحریک شد پاهای خود را تکان دادند. میزان انقباض با سطوح مختلف فشار مطابقت دارد.
محققان گفتند: «پوست الکترونیکی مرز بین بدن زنده و اجزای دستگاه را از بین می برد.
گزارش آنها با عنوان “مرز ناپدید شدن بین ارگانیسم و ماشین” در مجله Science منتشر شد.
یک چالش اولیه ایجاد یک پوسته الکترونیکی انعطاف پذیر بود که بتواند با ولتاژ پایین کار کند. تلاش های اولیه به 30 ولت نیاز داشت. با ایجاد ترانزیستورهای اثر میدانی قابل کشش و ترانزیستورهای سیناپسی حالت جامد، تیم توانست ولتاژ مورد نیاز را کاهش داده و کارایی بیشتری به دست آورد.
ویچن وانگ، نویسنده مقاله که به مدت سه سال روی این پروژه کار کرده است، می گوید: «این پوست الکترونیکی جدید تنها با ولتاژ 5 ولت کار می کند و می تواند محرک هایی مشابه پوست واقعی را تشخیص دهد. این عملکرد الکتریکی – مانند درایو ولتاژ پایین، مصرف انرژی کم و یکپارچه سازی مدار متوسط – قابل مقایسه با ترانزیستورهای پلی سیلیکونی را ارائه می دهد.
یک پیشرفت مرتبط توسط دانشمندان دانشگاه ادینبورگ در ماه مارس گذشته اعلام شد. به گفته یونجی یانگ، سرپرست دانشگاه، آنها یک پوست الکترونیکی متشکل از لایه نازکی از سیلیکون تعبیه‌شده با سیم‌ها و آشکارسازهای حساسیت ایجاد کردند تا به روبات‌های نرم این امکان را بدهد که چیزها را تنها در فاصله میلی‌متری، در همه جهات، خیلی سریع حس کنند.
در یک بیانیه مطبوعاتی دانشگاه آمده است که این توسعه “برای اولین بار سطحی از خودآگاهی فیزیکی شبیه به افراد و حیوانات را به روبات ها می دهد.”
