Elastyczna elektroda naśladuje prawdziwy dotyk za pomocą sygnałów elektrycznych bez bólu.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali nowe miękkie urządzenie elektroniczne, które potrafi generować uczucia dotyku, takie jak nacisk i wibracje na skórze. Jest to istotny krok naprzód w technologii haptycznej, dążącej do stworzenia realistycznych doświadczeń dotykowych. Szczegóły dotyczące tego urządzenia zostały opisane w artykule opublikowanym w Science Robotics.

Urządzenie to miękki, elastyczny elektrod na silikonowej łatce. Można je nosić na opuszkach palców lub przedramieniu jak naklejkę. Wysyła niewielkie prądy elektryczne przez skórę, aby wywołać odczucia. Rodzaj odczucia zmienia się w zależności od częstotliwości sygnału.

Kluczowe cechy:

• Miękki, elastyczny elektrod
• Symuluje nacisk lub wibracje
• Noszony jak naklejka
• Podłączony do zewnętrznego źródła zasilania

Obecne technologie często wykorzystują sztywne elektrody metalowe, które nie przylegają dobrze do skóry i mogą powodować ból oraz nieprzyjemne prądy elektryczne. Aby rozwiązać ten problem, zespół z UC San Diego pod kierownictwem Rachel Blau i Darrena Lipomi opracował nowy rodzaj elektrody.

Elektroda została wykonana z dwóch polimerów: PEDOT:PSS, który jest przewodzący i sztywny, oraz PPEGMEA, który jest miękki i elastyczny. Poprzez dostosowanie proporcji tych dwóch polimerów, udało się stworzyć materiał, który jest zarówno przewodzący, jak i rozciągliwy. Dzięki temu elektroda dobrze dopasowuje się do skóry, zapewniając bardziej komfortową stymulację elektryczną.

Zobacz również:

Dzisiaj · 04:08

Owady na czerwonym świetle: tajemnice mechanizmów hamowania

Blau wraz z zespołem badawczym użyli lasera do nacięcia elektrod polimerowych, nadając im kształt sprężyny, co ułatwia ich rozciąganie. Taki projekt pozwala na skierowanie prądu elektrycznego do określonego miejsca na skórze, zapewniając precyzyjną stymulację bez wywoływania bólu.

Dziesięciu uczestników zostało poddanych testom, które przyniosły dobre wyniki. Naukowcy i psychologowie z Uniwersytetu Amsterdam odkryli najmniejszy prąd elektryczny, który ludzie mogli wykryć na swoich przedramionach. Następnie zmienili częstotliwość tego prądu, co sprawiło, że uczestnicy odczuwali albo nacisk, albo wibracje. Wyższe częstotliwości powodowały wibracje, podczas gdy niższe częstotliwości wywoływały uczucie nacisku.

Badanie dostarcza nowych informacji na temat postrzegania prądów elektrycznych przez skórę, co może otworzyć drogę do zaawansowanych urządzeń haptycznych. Takie urządzenia mogą znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach, takich jak:

• rzeczywistość wirtualna
• protezy medyczne
• technologia ubieralna

Program Inżynierii Niepełnosprawności i Rehabilitacji, finansowany przez Narodową Fundację Nauki, sfinansował badania. Część tych badań miała miejsce w San Diego Nanotechnology Infrastructure na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego, które również było wspierane dotacją Narodowej Fundacji Nauki.

To osiągnięcie może znacznie usprawnić sposób, w jaki ludzie wchodzą w interakcję z urządzeniami, co prowadzi do bardziej porywających doświadczeń w wirtualnej rzeczywistości oraz skuteczniejszych protez. Miękka, bezbolesna elektroda może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach, potencjalnie zmieniając nasze korzystanie z cyfrowych interfejsów dotykowych.