Roboţii ar putea primi, în curând, simţ tactil

Pe lângă folosirea sa pentru îmbunătăţirea roboţilor, acest senzor va putea fi folosit şi pentru a-i ajuta pe oamenii care şi-au pierdut membre să simtă schimbările de mediu, prin implantarea sa în „pielea electronică” a protezelor, scrie Agerpres.

Acest senzor „reprezintă un pas uriaş în direcţia imitării capacităţilor senzitive ale pielii umane”, susţine autorul studiului, Hossam Haick, profesor de inginerie chimică şi nanotehnologie la Institutul Tehnologic Technion-Israel din Haifa. Acest senzor imită de zece ori mai bine modul în care pielea umană simte mediul înconjurător decât alte încercări în acest domeniu.

Pentru a realiza acest senzor, cercetătorii au integrat nanoparticule din aur acoperite cu molecule conectoare organice, denumite liganzi, în suprafaţa unui material plastic folosit în mod obişnuit pentru a realiza recipiente pet. Întregul sistem are o dispunere ‘florală’, cu nanoparticula de aur în centru, înconjurată de liganzi ca de nişte ‘petale’.

Atunci când acest material plastic este îndoit sau se exercită o presiune asupra sa, nanoparticulele din interior se mişcă, iar distanţele dintre ele se modifică. Această mişcare afectează cât de rapid pot trece electronii între particule, modificând caracteristicile electrice ale senzorului.

Cu alte cuvinte, o schimbare de presiune afectează permisivitatea electrică a materialului. ‘Măsurând rezistenţa electrică, putem afla cât de multă presiune a fost aplicată asupra senzorului’, a explicat Hossam Haick.

Temperatura şi umiditatea afectează distanţa dintre nanoparticule în moduri similare. ‘Folosind o combinaţie de operaţiuni software şi hardware este posibil să izolăm valori pentru umiditate, temperatură şi presiune, obţinând un senzor 3-in-1’, a mai adăugat el.

Cercetătorii au descoperit şi faptul că prin modificarea grosimii şi a materialului suprafeţei din plastic poate fi controlată sensibilitatea senzorului.

Schimbarea proprietăţilor plasticului ‘permite măsurarea unei mari varietăţi de sarcini, de la zeci de miligrame la zeci de grame’, a precizat Haick.

Astfel, pe lângă folosirea acestui senzor în dotarea unor noi generaţii de proteze şi în robotică, el poate fi folosit şi ca sistem de detectare rapidă a schimbărilor anormale de temperatură şi a micilor crăpături în subansamblurile componente ale avioanelor, podurilor şi altor structuri. O altă posibilă aplicaţie ar fi monitorizarea sănătăţii oamenilor.

Desigur însă că pentru a funcţiona la fel cum o face pielea, semnalele recepţionate de un membru prostetic tactil ar trebuie să fie transmise la creier. Pentru a realiza acest lucru, senzorul ar trebui să fie conectat la sistemul nervos uman, iar tehnologia pentru a realiza o astfel de conexiune deocamdată nu există.

Studiul despre noul senzor 3-in-1 este prezentat pe larg în ultimul număr al revistei Applied Materials & Interfaces.