Сегодня 26 марта 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → кожа

Создан датчик «шестого чувства» — люди и машины смогут ощущать  предметы на расстоянии, не видя их

Биополе, аура и прочая эзотерика находят реальное воплощение в слабых электромагнитных полях. Рыбки семейства клюворылых (мормириды) способны определять пищу в мутной воде и даже в иле, чувствуя её по слабым возмущениям электромагнитного поля. Учёные из Гонконга воспроизвели систему сенсорики этих рыбок в биосовместимых накладках и намерены вооружить ею человека и автоматику.

 Источник изображений: City University of Hong Kong

Источник изображений: City University of Hong Kong

«Мы разработали новую стратегию 3D-позиционирования движения с помощью электронной кожи, вдохновленную ”электрической рыбой"», — рассказал Син Ю (Xinge Yu), профессор кафедры биомедицинской инженерии Городского университета Гонконга. Команда описала свой датчик, который использует ёмкость для обнаружения объекта независимо от его проводимости, в статье, опубликованной в ноябре в журнале Nature.

Один слой датчика действует как передатчик, генерируя электрическое поле, которое выходит далеко за его пределы. Другой слой работает как приёмник, который способен определять как направление, так и расстояние до объекта. Это позволяет сенсорной системе «чувствовать» местоположение объекта в трёхмерном пространстве.

Электродные слои датчика изготовлены из биогеля, нанесенного с обеих сторон на диэлектрическую подложку из полидиметилсилоксана (PDMS) — это полимер на основе кремния, популярный материал в биомедицине. На передающей и принимающей частях создан рисунок, формирующий и распознающий электромагнитные поля — фактически антенны. Всё это заключено в прозрачный биогель, гибкий и совместимый с биологией человека. Своеобразный пластырь может растягиваться и сгибаться, например, плотно облегая запястье человека.

Когда в зоне действия поля датчика оказывается посторонний объект, его фиксирует приёмник. Благодаря массиву сенсоров определяется направление до объекта и, в целом, его расположение в трёхмерном пространстве. Прототип датчика оказался способен распознавать объекты на воздухе в пределах 10 см, а под водой — до 1 м. Лёгкие преграды из ткани или бумаги не мешали распознавать «возмутителей» спокойствия, но появление в пределах 40 см от датчика другого человека или массивных предметов снижали точность распознавания.

Разработчики создали платформу максимально энергоэффективной. В конечном итоге датчик передаёт на смартфон данные об обстановке по Bluetooth. Передаются не сырые данные об окружении, а уже обработанный результат, подготовленный для финальной обработки. Тем самым экономится энергия и ресурсоёмкая передача осуществляется лишь по необходимости. Простой контроллер и схема обработки данных встроены в пластырь и залиты биогелем. Встроенная туда же литийионная батарейка заряжается беспроводным способом через электромагнитную катушку.

Разработка обещает улучшить ориентацию в сложной среде людей и роботов, но пока она может хорошо распознавать лишь объекты определённого размера, в частности 8 мм в диаметре. Меньшие предметы определяются с плохой точностью, а более крупные — слишком медленно. Сейчас подобное устройство можно использовать, например, для распознавания жестов, показанных кончиками пальцев, но работы ещё много, и исследования будут продолжены.

Будто из фильмов ужасов: учёные научились надёжно крепить искусственную кожу на роботов

Исследователи из Токийского университета нашли способ надёжно закреплять искусственную кожу на любой поверхности роботов. Большинство решений в данной области не очень надёжны — кожа может отваливаться, рваться или трескаться. Японцы руководствовались аналогией со связками в подкожном слое человека, что помогло найти надёжный способ крепления искусственной кожи на поверхностях роботов любой кривизны.

 Источник изображений: The University of Tokyo

Источник изображений: The University of Tokyo

Исследователи придумали и испытали систему V-образных отверстий (перфораций) на поверхности роботов, через которые крепилась искусственная кожа. Основная сложность состояла в том, что коллагеновый гель, который обеспечивал надёжное прилегание кожи к поверхности и должен был удерживать её в креплениях, был слишком липким и вязким для внесения в отверстия перфораций. Для решения проблемы учёные воспользовались методом плазменной обработки поверхности для работы с коллагеном и всё у них получилось.

«В этом исследовании нам удалось в некоторой степени воспроизвести внешность человека, создав лицо из того же материала поверхности и структуры, что и у людей, — говорят авторы работы. — Кроме того, в ходе этого исследования мы выявили новые проблемы, такие как необходимость формирования морщин на поверхности кожи и создание более толстого эпидермиса для достижения более человеческого внешнего вида». Более толстая кожа, кстати, оставит место для установки туда разных датчиков. Роботы смогут подставить лицо солнцу и ветру, и насладиться настоящими ощущениями.

Исследователи использовали подвижные крепления, чтобы продемонстрировать мимику искусственного лица. Не имея никаких мышц лицо могло улыбаться (довольно жутко) без каких-либо последствий для кожи на поверхностном слое и в местах крепления. Эта разработка также может помочь в обучении пластических хирургов и в случае решений других косметических задач.

Создана эластичная «электронная кожа», которая вернёт осязание при ожогах и не только

Кожа — не только защитный барьер для внутренних органов, но и ценный инструмент нервной системы для восприятия внешнего мира. Люди, перенёсшие тяжёлые ожоги, ампутации или другие травмы, утрачивают осязание и теряют тактильную чувствительность. Группа исследователей из Стэнфордского университета создала «электронную кожу», имитирующую настоящую. Эта технология может помочь восстановить тактильные ощущения людям, утратившим осязание.

 Источник изображений: Stanford University

Источник изображений: Stanford University

«Электронная кожа» похожа на сверхтонкую наклейку. Один лист прозрачной плёнки состоит из гибкой интегральной микросхемы с 5-вольтовым питанием. Трёхслойная структура «электронной кожи» является диэлектрической, каждый слой содержит органические наноструктуры, которые могут быть спроектированы индивидуально для восприятия различных сенсорных сигналов: в то время как один может определять температуру, другой помогает пользователю ощущать давление. Каждый слой имеет толщину менее микрона. Для повышения долговечности «электронная кожа» крепится на гибкую подложку, толщина которой сопоставима с толщиной внешнего слоя человеческой кожи.

В эксперименте на лабораторных крысах исследователи стимулировали «электронную кожу», используя компьютер для наблюдения за нервными реакциями. Применение давления или тепла к коже вызывало ответную реакцию в виде подёргивания конечностей и возбуждение нервов, доказав, что технология на самом деле обеспечивает осязание. «Электронную кожу» можно многократно сгибать и растягивать, не разрывая и не боясь повредить.

«Электронная кожа» может когда-нибудь вернуть сенсорные способности людям с утраченным осязанием. Её также можно интегрировать в протезы, что повысило бы мобильность пользователя и позволило чувствовать обратную тактильную связь. К сожалению, «электронная кожа» сделана из органических материалов и в настоящее время обладает малым сроком службы. Кроме того, пока она способна улавливать только колебания давления и температуры, так что учёным ещё предстоит много работы.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
OpenAI представила функцию генерации точных изображений в ChatGPT на базе GPT-4o — она доступна бесплатно 4 ч.
CD Projekt подтвердила, когда выйдет The Witcher 4 — не раньше 2027 года 5 ч.
Правительство возьмёт объекты КИИ на карандаш и наведёт порядок в деле миграции на отечественное ПО 6 ч.
Новая компания сооснователя Blizzard анонсировала мультиплеерный шутер Wildgate, который выглядит как Sea of Thieves в космосе 6 ч.
Google представила Gemini 2.5 Pro — свою самую умную ИИ-модель, которая превзошла OpenAI o3 6 ч.
Инсайдер раскрыл план выпуска игр для Nintendo Switch 2 — консоль выйдет в июне 8 ч.
ЕС намерен «обуздать хищническую монетизацию» игр и запретить продажу внутриигровой валюты детям 9 ч.
Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 не выйдет в первой половине 2025 года, но есть и хорошая новость 9 ч.
«Проводник» в Windows 11 получит умный поиск — Microsoft готовит ворох новых ИИ-инструментов 10 ч.
«Мы пытаемся не попасть в зону удара»: крупные издатели приготовились переносить свои игры, чтобы избежать конкуренции с GTA VI 10 ч.
Новая статья: Обзор смартфона OnePlus 13: дитя унификации — и это даже к лучшему 4 ч.
NVIDIA поделится с MediaTek фирменным интерконнектом NVLink для создания кастомных ASIC 4 ч.
Новая статья: Мастерская локальных ИИ: беседы с компьютером о прекрасном 5 ч.
Из-за проблем с ИИ Apple резко поменяла курс и решила потратить $1 млрд на суперускорители NVIDIA GB300 NVL72 8 ч.
Vivo показала AR-гарнитуру Vivo Vision с аккумулятором на верёвочке 8 ч.
Apple объявила даты конференции WWDC 2025, где представит совершенно новую iOS и не только 9 ч.
Ещё один партнёр Nvidia поднял цены на GeForce RTX 5090 — самая дешёвая теперь стоит $2700, но купить её невозможно 11 ч.
PQ.Hosting запускает новую локацию в Лихтенштейне со скидкой 45 % на предзаказ серверов 12 ч.
Керамические накопители Cerabyte заинтересовали In-Q-Tel, инвестирующую в перспективные технологии в интересах ЦРУ и др. 12 ч.
Из пушки на Луну — в Китае построят электромагнитную катапульту для космических запусков 12 ч.