Ученые из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук им. Джона А. Полсона и Института биологической инженерии Висса разработали сверхчувствительный и надежный датчик деформации. Его можно встраивать в текстиль и мягкие роботизированные системы. Исследование опубликовано в журнале Nature.
«Современные мягкие тензодатчики чувствительны, но очень хрупки, — объясняет проблему Олувасеун Арароми, первый автор статьи. — Проблема в том, что высокочувствительные датчики обычно очень хрупкие, а прочные датчики — не очень чувствительны».
В конце концов исследователи создали подходящий дизайн.
В отличие от современных высокочувствительных датчиков, которые основаны на таких экзотических материалах, как кремниевые или золотые нанопровода, новый датчик не требует специальных технологий производства или даже чистой комнаты. Его можно сделать из любого проводящего материала.
Этот сверхчувствительный упругий датчик деформации может быть встроен в текстильные изделия и мягкие роботизированные системы. Предоставлено: Олувасеун Арароми / Harvard SEAS.
Исследователи проверили устойчивость датчика, порезав его скальпелем, ударив молотком, переехав его автомобилем и бросив в стиральную машину десять раз. Датчик выходил из каждого теста невредимым.
Чтобы продемонстрировать его чувствительность, исследователи встроили датчик в тканевый рукав на руку и попросили участника эксперимента делать различные жесты рукой. Датчики обнаружили изменения в мышцах предплечья субъекта через ткань, а машинное обучение алгоритма успешно классифицировало все телодвижения.
Мориц Грауле, аспирант SEAS, демонстрирует тканевый рукав со встроенными датчиками. Предоставлено: Олувасеун Арароми / Harvard SEAS.
Рукав, который использовался для проверки нового датчика, можно использовать во всем: от моделирования виртуальной реальности и создания спортивной одежды до клинической диагностики нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.
Источник: роботы с сайта hightech.fm
