Ученые из Национального университета Сингапура (NUS) изобрели умную искусственно иннервируемую пену AiFoam, структура которой похожа на губку. Разработка может наделять роботов способностями к осязанию.
AiFoam имитирует человеческое осязание: она позволяет машинам ощущать близлежащие объекты, фактически не касаясь их. Пена самовосстанавливается при повреждении, так как состоит из высокоэластичных полимеров. Пену можно растянуть на 230% без существенных повреждений. Восстановить пену можно нагревом до 70 градусов Цельсия. К получившейся структуре разработчики добавили микроскопические металлические частицы, которые позволяют ей ощущать присутствие объемного объекта, например, пальца.
Чувствительность AiFoam намного выше по сравнению с традиционно используемыми материалами для электронной кожи на основе силикона. Фактически, материал может определять присутствие человеческих пальцев на расстоянии нескольких сантиметров.
Ученые интегрировали тонкие цилиндрические электроды в верхний слой материала, чтобы имитировать чувствительные нервные окончания в коже человека. Электроды способны определять направление приложенной силы, а не только ее величину. Это позволит роботам лучше понимать человеческие намерения или просчитать, что соприкасающийся объект вот-вот выскользнет, чтобы быстро и точно среагировать.
«Воспроизводя человеческое осязание в роботе, мы открываем новую парадигму взаимодействия между человеком и машиной для будущих приложений», – отметили авторы решения.
Команда NUS стремится расширить использование AiFoam в таких областях, как робототехника и протезирование, сотрудничая с профильными компаниями, с целью обеспечить более плавное взаимодействие между людьми и машинами.
Материалы исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
