گروهی از پژوهشگران Korea Advanced Institute of Science and Technology با همکاری MIT و Stuttgart یک پوست مصنوعی الاستومر بیومیمتیک ساختند که حس لامسه را دریافت می‌کند. این پوست ضربات آهسته و وزش باد از مجاورت پوست را دریافت می‌کند. این پژوهش در مجله Science Robotics به چاپ رسیده است برای آشنایی بیشتر با این پوست مصنوعی با مجله فناوری‌های توان افزا و پوشیدنی همراه باشید.

مواد استومر موادی پلمیری هستند که هنگام تحمل بار خاصیت کشسانی از خود نشان می‌دهند. این مواد با برداشته شدن بار شکل اصلی خود را باز می‌یابند. ساخت این مواد به روش بیومیمیتیک به معنای تقلید از بیوشیمی بدن موجوادت زنده برای ساختند این مواد است. این مواد پلاستیک مصنوعی مانند urethane، polyurea و یا پوشش‌های لایه نازک پلاستیکی را شامل می‌شوند.

آشنایی با فناوری پوست مصنوعی

مهندسین علم رباتیک علاقمند هستند قابلیت‌های ربات‌ها را به اندازه انسان بهبود بخشند. در این تلاش نوین پژوهشگران به یک بازوی رباتیک قدرت تشخیص نوازش، قلقلک،‌ وزش باد و در کل ضربه آرام روی پوست را اهدا کردند. این فناوری با تقلید از حواس انسان ممکن شده است.

این پوست رباتیک جدید چند لایه دارد. هر لایه قابلیت خاصی به آن اضافه می‌کند. لایه رویین از پلمیری مشابه پوست ساخته شده است. لایه زیرین یک هیدروژل است که عملکرد اپیدرم انسان را تقلید می‌کند. انتخاب هیدروژل به دلیل لرزش آن با ضربه و شکل‌پذیری مشروط به فشرده شدن بوده است.

ساز و کار آشکارسازی حس لامسه در پوست مصنوعی

قرار دادن حسگرهای مختلف به این ساختار برای آشکارسازی فشار یا ضربه قابلیت لمس یک انگشت را پس از فشرده شدن هیدروژل در جهت حرکت انگشت را به این ساختار می‌دهد. در صورتیکه چیزی این پوست مصنوعی را آهسته لمس کند، این سامانه امواج ایجاد شده و جهت حرکت آن را آشکار می‌کند.

به طور مشابه تشخیص قلقلک هم با توجه به اندازه چند موج ممکن است. برای اینکه بتوان اطلاعات بدست آمده از هیدروژل را معنی کرد پژوهشگران یک سامانه هوش مصنوعی را با دینامیک هیدروژل و اسباب این دینامیک آشنا ساختند. این پوست مصنوعی را می‌توان در صورت آسیب دیدن با چسپ سیلیکونی ترمیم کرد.

گروه سازنده این فناوری عقیده دارد که این پوست مصنوعی روی اعضای مصنوعی بدن انسان یا ربات قابل استفاده است. اما برای اعضای مصنوعی بدن انسان یک روش دریافت بازخوردر نیز لازم است. به عنوان نمونه می‌توان یک دسته سیم به بازو و اعصاب شانه شخصی متصل کرد که پروتز را پوشیده است.