علماء يطورون جلدًا ذكيًا للروبوتات.. يشعر باللمس والحرارة والتلف

ابتكر باحثون "جلدًا" إلكترونيًا جديدًا يُتيح للروبوتات تجربة حاسة اللمس، تتميز هذه المادة منخفضة التكلفة، المصنوعة من الجيلاتين، بمرونتها ومتانتها العالية، ويمكن تشكيلها على يد الروبوت، بفضل تزويدها بأقطاب كهربائية، تستشعر هذه البشرة الضغط وتغيرات درجة الحرارة، وحتى التلف الحاد، وقد استجابت في الاختبارات للوخزات والحروق والجروح.

وبخلاف التصاميم التقليدية التي تستخدم مستشعرات منفصلة لكل مُحفِّز، تُبسِّط هذه المادة "متعددة الوسائط" الأجهزة مع توفير بيانات لمسية غنية، وتشير النتائج، المنشورة في مجلة "ساينس روبوتيكس"، إلى إمكانية استخدامها على الروبوتات البشرية أو الأطراف الاصطناعية لمنحها لمسة أقرب إلى اللمس البشري.

اللمس متعدد الوسائط واستشعار الحرارة

وفقًا للورقة البحثية، وخلافًا لأغلفة الروبوتات التقليدية التي تتطلب مستشعرات متخصصة متعددة، يعمل الجل الجديد كمستشعر واحد متعدد الوسائط، تستجيب طبقته الموصلة المنتظمة بشكل مختلف للمس الخفيف، أو تغير درجة الحرارة، أو حتى للخدش، وذلك بتغيير المسارات الكهربائية الدقيقة، هذا التصميم يجعل الجلد أبسط وأكثر متانة: يلاحظ الباحثون أنه أسهل في التصنيع وأقل تكلفة بكثير من الجلود التقليدية متعددة المستشعرات، في الواقع، يمكن لطبقة واحدة مرنة من هذه المادة استبدال العديد من الأجزاء، مما يقلل من التعقيد مع الحفاظ على تغذية حسية غنية.

اختبار الجلد وتطبيقاته المستقبلية

وقد اختبر فريق البحث الجلد عن طريق صب الجل على شكل يد بشرية وتزويده بأقطاب كهربائية، خضع الجلد لمجموعة من التجارب: تفجيره بمسدس حراري، والضغط عليه بأصابع وذراع آلية، وحتى شقّه بمشرط، أنتجت هذه الاختبارات القاسية أكثر من 1،7 مليون نقطة بيانات من 860,000 قناة موصلة دقيقة، والتي غُذّيت في نموذج تعلم آلي ليتمكن الجلد من تعلم التمييز بين أنواع مختلفة من اللمس.

وصرح الدكتور توماس جورج ثوروثيل، من جامعة كلية لندن، والمؤلف المشارك في الدراسة، بأن الجلد الروبوتي ليس بحساسية الجلد البشري حتى الآن، ولكنه "قد يكون أفضل من أي شيء آخر متوفر حاليًا"، وأشار إلى أن مرونة المادة وسهولة تصنيعها من المزايا الرئيسية، علاوة على ذلك، يعتقد الفريق أن هذه التقنية قد تساعد في نهاية المطاف على جعل الروبوتات والأجهزة الاصطناعية أكثر واقعية في حاسة اللمس.