Stworzony przez naukowców z University of Cambridge i University College London „syntetyczny naskórek” oparty na hydrożelu staje się najludzkopodobniejszą powłoką dotykową, jaką kiedykolwiek opracowano.
Materiał wykonano z jednej, elastycznej i przewodzącej hydrogeli, zdolnej wykrywać dotyk, nacisk, ciepło, zimno i uszkodzenia – wszystko jednocześnie.
Zrewolucjonizowało to dotychczasowe podejście, które wymagało osobnych sensorów dla różnych bodźców, co zwiększało złożoność i ryzyko błędów.
Jak działa hydrożelowa powłoka?
Hydrożel, będący żelatynową mieszaniną, zawiera aż około 860 000 ścieżek sensorycznych, które konwertują fizyczne impulsy na sygnały elektryczne przetwarzane przez komputer.
Naukowcy odlewali materiał w kształt ludzkiej dłoni, tworząc grubą „rękawicę”, którą można nakładać na robotyczne manipulatory.
Testy wykazały, że powłoka potrafi rozróżnić stopnie nacisku, wyczuć ciepło, a nawet zauważyć uszkodzenia po spaleniu czy przecięciu – wszystko dzięki jednym uniwersalnym sensorom.
Zmysł dotyku: najbardziej zaawansowany zestaw czujników człowieka
Dlaczego to przełom w robotyce?
Dotychczasowe rozwiązania wymagały wielu czujników – na nacisk, temperaturę, uszkodzenia – co prowadziło do problemów z interferencją sygnałów („cross talk”) i zwiększało podatność na błędy.
Jednoczęściowe rozwiązanie opiera się na jednej elastycznej hydrogeli, co upraszcza konstrukcję, ogranicza koszty i zwiększa niezawodność.
W porównaniu do ludzkiej skóry materiał nadal jest mniej zaawansowany, ale już przewyższa dotychczasowe prototypy sztucznych skórek.
Potencjalne zastosowania w realnym świecie
Przyszłe zastosowania tej technologii obejmują roboty pracujące w fabrykach, w strefach zagrożenia czy podczas akcji ratowniczych.
Robot wyposażony w „skórę” reagującą na wysoką temperaturę lub ciśnienie, może bezpieczniej i efektywniej współdziałać z ludźmi.
W przyszłości, humanoidalne roboty będą mogły przekazywać przedmioty bez ryzyka uszkodzenia lub poparzenia.
Co dalej?
Badania opublikowane w Science Robotics pokazują, że hydrożel można stopić i ponownie przetworzyć na nowe kształty, zachowując funkcjonalność sensoryczną.
Teraz naukowcy pracują nad dalszym udoskonalaniem materiału, aby jego czułość i rozdzielczość dorównały skórze ludzkiej. To kluczowy krok w kierunku masowej produkcji robotów z ciałem zmysłowym.
Rewolucja we współpracy człowiek‑robot powoli wychodzi z laboratorium. Skóra, która czuje, to ogniwo łączące roboty z ludzkim światem – zarówno w przemyśle, jak i podczas ratownictwa oraz przyszłościowych humanoidów.