جلد صناعي يمنح الروبوتات و الأطراف الصناعية القدرة على الإحساس

من الواضح أن مصطلح "اللمسة الأنسانية" هو مصطلح خاص بالبشر، لكن يبدو أنه سيصبح خاص بالبشر و بالروبوتات أيضاً. الفكرة كانت بتطوير حساس ( جهاز أستشعار ) مرن قادر على الكشف عن درجة الحرارة و الرطوبة و الضغط في نفس الوقت و بفاعلية و دقة أكبر من الأجهزة الموجودة حالياً.هذا الحساس يتم تركيبه على " جلد إلكتروني" مما يمنح هذا الجلد ميزات قريبة من ميزات جلد الأنسان الطبيعي.

حيث وجد الباحثون أنه بدمج جزيئات نانوية من الذهب إلى طبقة من البولي أيتلين تيرفثالات PET (و هو نفس البلاستيك المستخدم في صناعة عبوات مياه الشرب و المشروبات الغازية) سيتم الحصول على غشاء شديد الحساسية. مما يجعل الحساس عبارة عن طبقة من البلاستيك تتوزع عليها أشكال تشبه الأزهار بحيث أن مركز الأزهار هو عبارة عن جزئيات الذهب النانوية أما البتلات فهي عبارة عن طبقة من الروابط العضوية الغاية منها الحماية.

آلية العمل:

عند تعريض الجلد البلاستيكي للحني أو الضغط فالجزيئات النانوية سيتغير موضعها و بالتالي ستتغير المسافات بينها. هذا التغير بالموضع يؤثر على سرعة انتقال الألكترونات بين الجزئيات و بالتالي ستتغير الخصائص الكهربائية للحساس، بعبارة أخرى تطبيق الضغط سيؤثر على الناقلية الكهربائية و من خلال قياس المقاومة الكهربائية في منطقة تطبيق الضغط بإمكاننا تحديد قيمة الضغط المطبق على الحساس.

تغيير درجة الحرارة و الرطوبة أيضاً يؤثر على المسافة بين الجزئيات النانونية ( من خلال التمدد و التقلص ) و هكذا تتم عملية القياس بنفس طريقة قياس الضغط. ويمكن من خلال أستعمال بعض الأجهزة و البرمجيات الخاصة عزل قيم كل من الضغط المطبق و درجة الحرارة و الرطوبة و لنحصل على حساس 3 بـ 1 .

و وجد الباحثون أن تغيير سماكة أو نوع مادة البلاستيك المستعمل لصناعة الجلد تساعد على التحكم بدرجة حساسية الحساس.أي يصبح بالإمكان الإحساس بالأحمال الخفيفة جداً و التي لا تتجاوز بضع ميليغرامات.

مجالات التطبيق:

الغاية الأساسية من المشروع هو تحسين أداء الأجهزة و زيادة قدرتها على التواصل مع المحيط. بالأضافة إلى أن هذا النوع من الحساسات أصبح بالأمكان أستخدامه كجهازإنذار مبكر للكشف عن التغيرات غير الطبيعية لدرجات الحرارة و الرطوبة و الشقوق الصغيرة في الطائرات و الجسور و غيرها من المنشآت.

أما كتطبيق مستقبلي فبالإمكان تزويد الأطراف الصناعية للأشخاص المبتوري الأطرف بهذا الجلد كي يتم منحهم الإحساس العادي بالطرف الصناعي. لكن المشكلة الأساسية بهذا التطبيق هي كيفية نقل الأشارة إلى الدماغ البشري و حتى الآن لا يوجد أي تقنية تساعد بهذا الموضوع

المصادر :

هنا

هنا