Команда ученых, под руководством профессора Джай Еунг из DGIST, разработала электронную технологию кожи, которая может воспринимать уколы и острые болевые ощущения, аналогичные человеческим рецепторам кожи. Полученные результаты планируется в будущем использовать для создания роботов-андроидов или умных протезов для пациентов.
Попытки ученых имитировать пять основных чувств человека завершились разработкой инновационных устройств, таких как телевизор и видеокамера, что кардинально изменило жизнь людей. Ученые продолжают исследования для того, чтобы создать аналоги таких чувств как обоняние, тактильные ощущения и разработка таких миметических ощущений является очень перспективной. Уже удалось создать аналоги тактильных рецепторов, и роботы могут чувствовать давление для захвата объекта, но тонкие психосенсорные ощущения, такие как определение структуры объекта (мягкое, гладкое или грубое) пока не удавалось воссоздать.
В результате проведенного исследования команда ученых создала датчик способный воспринимать болевые ощущения и температуру, также, как и рецепторы в коже человека. Основные преимущества разработанного датчика в том, что ученые упростили структуру датчика, и он может одновременно измерять температуру и давление, что дает возможность применить его в различных тактильных системах.
Для создания датчика был сделан акцент на изучение технологии датчика на основе нанопроволок из оксида цинка, которому не требовалось батарея из-за использования пьезоэлектрического эффекта, который генерировал электрические сигналы в ответ на давление. Кроме того, был использован датчик температуры, работающий на эффекте Зеебека, и стало возможно получать одновременно информацию о давлении и температуре. Исследовательская группа расположила электроды на гибкий полиамидный субстрат, вырастила нанопроволоку ZnO и, таким образом, смогла измерять давление с помощью пьезоэлектрического эффекта и температуру, с использованием эффекта Зеебека, одновременно. Ученые также смогли создать методику анализа болевых сигналов, учитывающую давление на датчик и температуру.
Профессор Джанг из DGIST сказал: «Нам удалось разработать базовую технологию, которая позволяет фиксировать боль, что необходимо для разработки тактильных датчиков следующего поколения. Одним из перспективных направлений использования этого датчика является создание искусственной кожи для роботов, которые смогут испытывать тактильные ощущения. Но наличие ИИ у роботов создает определенные сложности, так как возможна непредсказуемость поведения таких роботов».
