Penyelidik di UC San Diego telah memperkenalkan elektrod lembut dan regangan revolusioner yang boleh meniru sensasi sentuhan seperti tekanan dan getaran tanpa menyebabkan kesakitan. Inovasi ini boleh meningkatkan maklum balas haptik dengan ketara dalam pelbagai bidang, daripada realiti maya kepada prostetik perubatan.
Perkembangan terobosan oleh penyelidik di University of California San Diego berjanji untuk mengubah cara kita mengalami sentuhan melalui peranti elektronik. Pasukan itu telah mencipta elektrod lembut dan boleh renggang yang boleh meniru sensasi seperti tekanan dan getaran apabila digunakan pada kulit, mendedahkan ufuk baharu untuk realiti maya, prostetik perubatan dan teknologi boleh pakai.
Teknologi inovatif ini, diperincikan dalam jurnal Science Robotics, melibatkan elektrod fleksibel yang melekat pada kulit seperti pelekat. Apabila disambungkan kepada sumber kuasa luaran, peranti menghantar arus elektrik lembut melalui kulit, menimbulkan sensasi sentuhan tanpa menyebabkan ketidakselesaan. Kaedah tradisional sering menyebabkan kesakitan akibat elektrod logam tegar yang tidak sesuai dengan kulit, yang membawa kepada arus yang menyakitkan. Sebaliknya, elektrod baru ini direka untuk menghapuskan isu-isu ini.
Kredit: Liezel Labios/UC San Diego Jacobs School of Engineering
"Matlamat kami adalah untuk mencipta sistem boleh pakai yang boleh menyampaikan pelbagai sensasi sentuhan menggunakan isyarat elektrik-tanpa menyebabkan kesakitan kepada pemakainya," Rachel Blau, pengarang bersama pertama dan penyelidik pasca doktoral kejuruteraan nano di UC San Diego Jacobs School of Kejuruteraan, berkata dalam a Siaran akhbar.
Teras kejayaan ini terletak pada pembinaan elektrod. Dengan menggabungkan dua polimer — PEDOT konduktif:PSS dan PPEGMEA tegang — para penyelidik membangunkan bahan yang bersifat konduktif dan fleksibel. Pemotongan laser polimer menjadi reka bentuk sepusat berbentuk spring meningkatkan lagi kebolehregangannya, memastikan arus elektrik menyasarkan kawasan kulit tertentu dengan tepat, sekali gus memberikan rangsangan setempat tanpa rasa sakit.
"Reka bentuk ini meningkatkan keregangan elektrod dan memastikan arus elektrik menyasarkan lokasi tertentu pada kulit, sekali gus memberikan rangsangan setempat untuk mengelakkan sebarang kesakitan," Abdulhameed Abdal, pelajar kedoktoran dan pengarang bersama pertama dari Jabatan Kejuruteraan Mekanikal dan Aeroangkasa di UC San Diego, kata dalam siaran berita
Dalam eksperimen, 10 peserta memakai elektrod pada lengan bawah mereka, mengalami tahap rangsangan elektrik yang terkawal. Kerjasama dengan saintis tingkah laku dari Universiti Amsterdam membolehkan para penyelidik memperhalusi tetapan frekuensi peranti untuk menimbulkan tekanan atau sensasi getaran.
"Kami mendapati bahawa dengan meningkatkan kekerapan, peserta merasakan lebih banyak getaran daripada tekanan," tambah Abdal, memberikan pandangan baharu tentang cara kulit melihat arus elektrik.
Implikasi penemuan ini sangat luas. Sistem maklum balas haptik yang dipertingkatkan boleh membawa kepada pengalaman realiti maya yang lebih mengasyikkan, prostetik perubatan yang lebih sensitif dan realistik serta teknologi boleh pakai termaju yang berinteraksi dengan lancar dengan sentuhan manusia.
Karya perintis ini, bertajuk “Elastomer Kopolimer Blok Konduktif dan Ambang Psikofizikal untuk Kesan Haptik yang Tepat,” termasuk sumbangan daripada mahasiswa dan fakulti UC San Diego, dengan sokongan Yayasan Sains Kebangsaan dan Infrastruktur Nanoteknologi San Diego. Penyelidikan menggariskan potensi mendalam sains bahan inovatif dalam meningkatkan interaksi manusia-komputer, menjadikan teknologi masa depan lebih intuitif dan responsif kepada sentuhan manusia.