O nouă piele artificială promite să detecteze temperatura, presiunea, tăieturile și mai multe atingeri simultan. Funcționează cu un singur material moale și 32 de electrozi, fără senzori distribuiți.
Se poate adapta la forme complexe, cum ar fi mâini robotizate sau proteze.
Poate o mână robotică precum cea a lui Optimus sau a lui 1X să ajungă să simtă ca a noastră? Cercetătorii de la Universitatea Cambridge și de la University College London cred că au făcut un pas important în această direcție. Au dezvoltat o piele artificială compusă dintr-un singur material flexibil, capabil să detecteze temperatura, presiunea, tăieturile și multiple atingeri simultane. Totul fără straturi rigide sau senzori distribuiți în interior. Și cel mai promițător, potrivit creatorilor săi, este că se poate adapta la forme complexe și promite un proces de fabricație relativ simplu: este suficient să fie topită, turnată într-o matriță de silicon, să se retragă pozitivul intern și să fie așezată ca o mănușă pe o structură robotică, așa cum se arată în acest videoclip demonstrativ.
Nucleul acestei tehnologii este un hidrogel conductor care, combinat cu tomografia prin impedanță electrică (EIT), permite înregistrarea continuă a ceea ce se întâmplă la suprafața sa. Când apare un stimul — contact, căldură sau presiune — câmpurile se modifică. Sistemul detectează nu numai tipul de stimul, ci și localizarea acestuia și condițiile ambientale. Toate aceste informații sunt interpretate prin învățare automată, cu latențe care depind de numărul de canale active, se explică în articolul publicat în Science Robotics.
O membrană moale, milioane de date
Cel mai bun exemplu al sistemului este o mână robotică de dimensiuni reale, goală în interior, acoperită complet cu această piele artificială. În loc de senzori distribuiți, utilizează exclusiv 32 de electrozi plasați la încheietura mâinii. Această configurație a fost suficientă pentru a extrage peste 1,7 milioane de canale de informații, derivate din 863.040 de combinații diferite.
În timpul testelor, mâna a fost expusă la diferite stimuli: un deget uman, o sondă termică, impactul unui bisturiu. În toate cazurile, a fost capabilă să distingă tipul de interacțiune și să o localizeze cu o precizie medie de aproximativ 25 de milimetri pe toată suprafața sa. Interesant este că nu este nevoie de un senzor pentru fiecare tip de stimul. Membrana însăși reacționează diferit în funcție de intensitatea sau natura contactului, iar modelul de IA este cel care identifică semnalul cel mai relevant dintre sute de mii de posibilități.
Pe lângă simțul tactil, această piele este capabilă să monitorizeze mediul înconjurător. În timpul unui test de 100 de ore, sistemul a înregistrat variații între 19 și 25 °C și între 38 și 72% umiditate relativă, așa cum se detaliază în comunicatul oficial al Universității Cambridge. Toate acestea cu un design fără componente rigide, care facilitează integrarea în proteze, îmbrăcăminte tehnică, suprafețe de control sau roboți colaborativi. Aplicații care variază de la reabilitare și explorare la distanță până la sectorul auto.
Desigur, această dezvoltare nu pornește de la zero. În ultimii ani, am văzut alte propuneri care urmăresc să doteze roboții cu sensibilitate, cum ar fi această piele sintetică capabilă să reproducă durerea, aceasta care se mândrește că se apropie ca niciodată de pielea umană sau una capabilă să se autorepare și să se recicleze. Ceea ce distinge munca de la Cambridge și UCL este abordarea sa radical simplificată: un singur strat flexibil, fără componente mecanice, care centralizează toată sensibilitatea și o interpretează prin software.
Rămân însă provocări de depășit: îmbunătățirea rezoluției în zonele îndepărtate de electrozi, consolidarea rezistenței hidrogelului pe termen lung. Dar schimbarea de paradigmă pare să fie în curs. Totul indică faptul că este doar o chestiune de timp până când vom vedea roboți nu numai mai avansați în ceea ce privește mobilitatea și interacțiunea, ci și mai apropiați de noi în ceea ce privește aspectul și sensibilitatea fizică. O piele artificială ca aceasta deschide ușa către o nouă generație de mașini care nu doar execută sarcini, ci și „simt” mediul înconjurător. Cu toate acestea, suntem încă departe de a atinge nivelul de realism propus de „Detroit: Become Human”.
