طور علماء في كلية الفنون التطبيقية فيدير ال دي لوزان بفرنسا , بشرة اصطناعية ناعمة ومرنة مصنوعة من السيليكون والاقطاب الكهربائية.
تم إنشاء الجلد بواسطة مختبر EPFL’s Reconfigurable Robotics Lab (RRL) ، برئاسة جيمي بايك ، ومختبر للواجهات الإلكترونية الحيوية الحيوية (LSBI) ، برئاسة ستيفاني لاكور ، في كلية الهندسة. كلا المختبرات جزء من برنامج NCCR Robotics.
يمكّن نظام الجلد المرن ، المكون من السيليكون والأقطاب الكهربائية وأجهزة الاستشعار الناعمة والمشغلات ، الجلد الاصطناعي من التوافق مع الشكل الدقيق لإصبع أو معصم الجهة التي يرتديها ، كما يوفر تغذية مرتدة في شكل ضغط والاهتزاز.
تقيس أجهزة استشعار الضغط باستمرار تشوه الجلد ، بحيث يمكن ضبط التغذية المرتدة في الوقت الحقيقي لإنتاج شعور باللمس قدر الإمكان.
يلعب الإحساس الإنساني باللمس دورًا مهمًا في كيفية إدراكنا للعالم من حولنا والتفاعل معه ، كما أن التكنولوجيا القادرة على تكرار إحساسنا باللمس – والمعروفة باسم التغذية المرتدة الإيجابية – يمكن أن تعزز إلى حد كبير واجهات الإنسان والحاسوب البشرية لتطبيقات مثل إعادة التأهيل الطبي والواقع الافتراضي.
وقال هارشال سونار ، المؤلف الرئيسي للدراسة: ”هذه هي المرة الأولى التي نطور فيها بشرة اصطناعية ناعمة تمامًا حيث يتم دمج كل من المستشعرات والمشغلات”. ”هذا يمنحنا تحكمًا في حلقة مغلقة ، مما يعني أنه يمكننا تعديل التحفيز الاهتزازي الذي يشعر به المستخدم بشكل دقيق وموثوق. هذا مثالي للتطبيقات القابلة للارتداء ، مثل اختبار التحسس لدى المريض في التطبيقات الطبية.”
يحتوي الجلد الاصطناعي على مشغلات هوائية ناعمة تشكل طبقة غشائية يمكن نفخها بضخ الهواء فيها. يمكن ضبط المحركات على ضغوط وترددات مختلفة (تصل إلى 100 هرتز أو 100 نبضة في الثانية). يهتز الجلد عندما يتم تضخيم طبقة الغشاء وتضخيمها بسرعة. تقع طبقة المستشعر أعلى طبقة الغشاء وتحتوي على أقطاب كهربائية ناعمة مصنوعة من خليط الغاليوم السائل السائل. تقيس هذه الأقطاب الكهربائية تشوه الجلد بشكل مستمر وترسل البيانات إلى متحكم دقيق ، والذي يستخدم هذه الملاحظات لضبط الإحساس المرسل إلى مرتديها استجابة لحركات مرتديها والتغيرات في العوامل الخارجية.
يمكن تمديد الجلد الاصطناعي حتى أربعة أضعاف طوله الأصلي لما يصل إلى مليون دورة. هذا يجعلها جذابة بشكل خاص لعدد من التطبيقات في العالم الحقيقي. في الوقت الحالي ، قام العلماء باختبارها على أصابع المستخدمين ولا يزالون يقومون بإدخال تحسينات على التكنولوجيا.
يقول سونار: ”ستكون الخطوة التالية هي تطوير نموذج أولي يمكن ارتداؤه بالكامل للتطبيقات في إعادة التأهيل والواقع الافتراضي والمضاف”. ”سيتم أيضًا اختبار النموذج الأولي في دراسات علمية عصبية ، حيث يمكن استخدامه لتحفيز جسم الإنسان بينما يدرس الباحثون نشاط الدماغ الحيوي في تجارب الرنين المغناطيسي”.
