Ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL, Швейцария) разработали мягкую, эластичную искусственную кожу из силикона со встроенными электродами. Она может воспроизводить чувство осязания и поможет в реабилитации пациента, который перенес нарушение проприоцепции (потерю ощущения своих мышц и ощущения своего тела в пространстве). Также разработка станет полезным инструментом для VR-технологий, сообщается на сайте EPFL. Работа ученых опубликована в журнале Soft Robotics.
Система мягких датчиков и исполнительных механизмов позволяет искусственной коже точно повторять, например, форму запястья пользователя и запускает тактильную «обратную связь» в виде давления и вибрации, воссоздавая чувство осязания. Датчики деформации непрерывно измеряют деформацию кожи, так что тактильная «обратная связь» может быть скорректирована в режиме реального времени, чтобы создать ощущение осязания, которое будет максимально реалистичным.
Искусственная кожа содержит мягкие пневматические приводы, которые образуют мембранный слой. Этот слой можно надуть, накачав в него воздух. Приводы могут быть настроены на различные давления и частоты (до 100 Гц, или 100 импульсов в секунду). Кожа вибрирует, когда мембранный слой быстро надувается и спускается. Сенсорный слой расположен поверх мембранного слоя и содержит мягкие электроды, изготовленные из смеси жидкого и твердого галлия. Эти электроды непрерывно измеряют деформацию кожи и отправляют данные в микроконтроллер, который использует эту обратную связь для точной настройки ощущения, передаваемого пользователю в ответ на его движения и изменения внешних факторов.
Искусственную кожу можно растянуть, увеличив ее длину в четыре раза по сравнению с первоначальной длиной. Эту «процедуру» можно повторять до миллиона раз, что делает изобретение особенно привлекательным для многих приложений. На данный момент ученые проверили его на пальцах пользователей и продолжают совершенствовать технологию.
«Следующим шагом будет разработка полностью носимого прототипа для приложений в реабилитации и виртуальной и дополненной реальности, – говорит руководитель исследования Харшал Сонар (Harshal Sonar). – Прототип также будет испытан в нейробиологических исследованиях, где он может быть использован для стимуляции человеческого организма, в то время как исследователи изучают динамическую активность мозга в экспериментах с использованием МРТ».
[Фото: EPFL]
