'Beyni' olan en akıllı elektronik deri, insanlar ve robotlar için manyetik mucize olabilir

[™ Admin]

'Beyni' olan en akıllı elektronik deri, insanlar ve robotlar için manyetik mucize olabilir

Alman bir araştırma laboratuvarındaki bilim insanları, tek bir küresel sensör kullanarak manyetik alanları algılayabilen ve izleyebilen ultra ince, esnek bir elektronik deri (e-deri) yarattılar.

Birden fazla sensör ve elektronik gerektiren önceki tasarımların aksine, bu yeni e-deri daha enerji verimlidir ve insan derisinin beyinle nasıl etkileşime girdiğini taklit eder.

Bu yeniliği daha heyecan verici kılan şey, temassız etkileşimlere olanak sağlamasıdır. Yani, bu e-deriyi kullanarak ıslak, aşırı veya hassas ortamlarda (su altı veya steril laboratuvarlar gibi) cihazları çalıştırabilirsiniz.

Bu e-deri, robotlara manyetik alanlar aracılığıyla dokunma hissi verme, insanların herhangi bir fiziksel kontrol cihazı olmadan dijital ortamlarla (sanal gerçeklik) etkileşime girmesine izin verme ve duyusal engeli olan kişilerin belirli yetenekleri yeniden kazanmasına yardımcı olma potansiyeline sahiptir.

E-deri nasıl çalışır?

Geleneksel e-deriler, birden fazla sensör, pil ve elektronik bileşene güvenir ve bu da onları hantal, güç açısından açgözlü ve kullanışsız hale getirir. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için araştırmacılar, insan derisi gibi çalışan bir e-deri tasarladılar.

Üç bileşeni vardır: Birincisi, e-derinin temel yapısı olarak işlev gören ultra ince, esnek zardır. Hava ve nemin geçmesine izin veren hafif, şeffaf ve nefes alabilen bir malzemeden yapılmıştır, böylece altındaki gerçek deri nefes alabilir.

İkincisi, elektronik derinin tüm yüzeyini kaplayan manyetosensitif bir tabakadır. İnsan derisinin beyne sinyaller göndermesine benzer şekilde, tek bir analiz ünitesi kullanarak manyetik sinyalleri algılar ve işler.

Bu nedenle, e-deri bir manyetik kaynağa yaklaştığında, manyetosensitif tabaka tepki verir ve malzemenin elektrik direncinde bir değişikliğe neden olur. Bu değişiklik, üçüncü bileşen olan merkezi işlem birimi tarafından algılanır ve ardından manyetik kaynağın tam yerini belirler.

Temel olarak, manyetosensitif katmanlar "tıpkı cildimiz gibi tek bir küresel sensör yüzeyi gibi çalışır ve tek bir merkezi işlem birimi sinyali yeniden oluşturur - tıpkı beynimiz gibi" diye belirtiyor çalışma yazarları.

Kaynak tespitinde doğruluk için, e-deri tomografi tabanlı bir sinyal işleme yöntemi kullanır. Bu yaklaşım MRI ve BT tarama tekniklerinden esinlenmiştir; tıbbi görüntüleme yöntemlerinin farklı açılardan ayrıntılı bir görüntüyü yeniden oluşturmasına benzer şekilde, birden fazla veri noktasını analiz ederek sinyalin doğruluğunu iyileştirmeye yardımcı olur.

"Bu teknoloji, manyetik alan sensörlü e-deriler için yenidir - daha önce geleneksel manyetosensitif malzemelerin düşük sinyal kontrastı için çok duyarsız olarak kabul ediliyordu. Bu yöntemi deneysel olarak doğrulamamız, çalışmanın önemli bir teknik başarısıdır" diyor Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf'ta (HZDR) baş araştırmacı ve bilim insanı Pavlo Makushko.

Tek bir cilt, birçok uygulama

HZDR ekibi tarafından geliştirilen yeni e-ciltleri özel kılan şey, gerçek insan cildi ve beynin dokunmayı işlemek için birlikte nasıl çalıştığını taklit etmesidir. Önceki e-ciltler, geleneksel malzemelerin düşük sinyal kontrastına sahip olması nedeniyle manyetik sinyalleri doğru bir şekilde izlemekte zorlanıyordu.

Tomografinin kullanımı bu sorunu çözüyor. Dahası, hem insanlar hem de makineler tarafından kullanılabiliyor ve bu da onu oldukça pratik bir yenilik haline getiriyor.

Örneğin, bir kullanıcının dondurucu havalarda veya yoğun yağış altında bile telefonunu bir eldiven üzerindeki manyetik yama ile kontrol etmesine olanak tanıyabilir.

Dahası, insan benzeri bir dokunuşa ve büyük bir manyetik hassasiyete sahip bir e-deri, robotları yemek pişirme, kurtarma operasyonları, derin deniz keşifleri, hasta bakımı vb. gibi görevler için daha donanımlı hale getirebilir.

Ayrıca, "manyetoreseptör sistemiyle donatılmış kör bireyler algılarının mesafesini uzatabilir ve protez elleri olanlar, kapasitif dokunmatik ekranlarla etkileşime giremeyen yalıtımlı protezlerin zorluğunun üstesinden gelerek bunu akıllı telefonlarla etkileşim kurmak için kullanabilirler" diye ekledi çalışma yazarları.

Başka birçok olasılık da olabilir. Bu e-deri yakında ticari olarak satışa sunulabilir ve çevremizdeki her şeyle etkileşim kurma şeklimizi değiştirebilir.

Kaynak: IE