Jurutera Universiti Northwestern telah menginovasikan tampalan haptik terobosan yang mampu menyampaikan sensasi sentuhan yang kompleks melalui kulit. Teknologi boleh pakai transformatif ini mempunyai potensi yang besar untuk kedua-dua realiti maya dan aplikasi penjagaan kesihatan, terutamanya untuk individu yang cacat penglihatan.
Pasukan jurutera dari Northwestern University telah membangunkan peranti boleh pakai perintis yang mensimulasikan pelbagai sensasi kompleks pada kulit, menawarkan potensi untuk merevolusikan realiti maya (VR), permainan dan penjagaan kesihatan. Tampalan haptik nipis dan fleksibel ini melekat pada kulit untuk memberikan pengalaman deria yang realistik dan mengasyikkan.
Walaupun peranti ini sesuai secara semula jadi untuk meningkatkan pengalaman permainan dan VR, para penyelidik membayangkan aplikasi penjagaan kesihatan yang meluas, seperti membantu mereka yang cacat penglihatan untuk "merasakan" persekitaran mereka atau menyampaikan maklum balas kepada individu yang mempunyai anggota prostetik.
Kajian itu, diterbitkan dalam jurnal Nature, mempamerkan teknologi boleh pakai terkini daripada John A. Rogers, Louis Simpson dan Kimberly Querrey Profesor Sains dan Kejuruteraan Bahan, Kejuruteraan Bioperubatan dan Pembedahan Neurologi di Northwestern.
"Secara khusus, peranti kecil ini boleh menyampaikan daya terkawal merentasi julat frekuensi, memberikan daya berterusan tanpa penggunaan kuasa berterusan," kata Rogers dalam Siaran akhbar, menghuraikan keupayaan peranti. "Versi tambahan membolehkan penggerak yang sama memberikan gerakan memutar lembut pada permukaan kulit untuk melengkapkan keupayaan untuk menyampaikan daya menegak, menambah realisme kepada sensasi."
Kejuruteraan Inovatif dan Kecekapan Tenaga
Tampalan haptik boleh pakai terdiri daripada 19 penggerak magnet kecil yang disusun dalam susunan heksagon, yang disertakan dalam jaringan silikon yang fleksibel.
Keterangan: Seorang pengguna memakai peranti baharu pada lehernya untuk mendapatkan maklum balas deria.
Kredit: Universiti Northwestern
Penggerak ini menghasilkan pelbagai sensasi termasuk tekanan, getaran dan berpusing. Mereka menerima data tentang persekitaran seseorang melalui teknologi Bluetooth daripada telefon pintar, yang kemudiannya menterjemahkan maklumat tersebut kepada maklum balas sentuhan.
Reka bentuk "bistable" cekap tenaga peranti memastikan penggunaan kuasa yang minimum. Penggerak menyimpan tenaga mekanikal dalam kulit dan struktur dalaman peranti, hanya menggunakan tenaga untuk menukar kedudukan. Ini membolehkan operasi berpanjangan pada satu cas bateri.
"Daripada melawan kulit, idea akhirnya adalah untuk benar-benar menggunakan tenaga yang disimpan dalam kulit secara mekanikal sebagai tenaga anjal dan memulihkannya semasa operasi peranti," pengarang pertama Matthew Flavin, yang merupakan penyelidik pasca doktoral di makmal Rogers. pada masa penyelidikan dan kini penolong profesor di Georgia Institute of Technology, berkata dalam siaran berita.
Menguji Penggantian Deria
Peranti ini menjalani ujian yang ketat di mana peserta yang ditutup mata menavigasi melalui halangan, mengubah penempatan kaki dan meningkatkan keseimbangan berdasarkan maklum balas haptik.
Satu ujian melibatkan subjek yang menavigasi laluan yang dipenuhi dengan halangan; semasa mereka menghampiri objek, peranti itu memberikan maklum balas yang semakin sengit, membantu mereka melaraskan pergerakan mereka dalam masa nyata.
Dengan menggantikan visual dengan maklumat mekanikal, peranti itu "akan beroperasi dengan cara yang sama seperti rotan putih, tetapi ia menyepadukan lebih banyak maklumat daripada yang seseorang boleh dapatkan dengan bantuan yang lebih biasa," tambah Flavin.
Implikasi yang Lebih Luas dan Hala Tuju Masa Depan
Peranti ini menawarkan satu bentuk "penglihatan" melalui corak haptik, yang mungkin berguna terutamanya untuk individu yang mengalami masalah penglihatan. Menggunakan data daripada telefon pintar LiDAR, tampalan haptik boleh mencipta perwakilan sentuhan bagi persekitaran seseorang.
"Penggantian deria" semacam ini memberikan deria primitif, tetapi bermakna dari segi fungsi, tentang persekitaran seseorang tanpa bergantung pada penglihatan — keupayaan yang berguna untuk individu yang mengalami masalah penglihatan," tambah Rogers.
Kejayaan ini merangkumi lonjakan ketara dalam teknologi boleh pakai, menunjukkan potensi untuk mengubah kehidupan dengan meningkatkan pengalaman deria dan meningkatkan kualiti hidup bagi individu yang mengalami masalah deria.