РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Роботы научатся чувствовать тепло кожей

Группа инженеров из Италии, США и Швейцарии разработала термочувствительный материал, который позволит роботам чувствовать тепло всей поверхностью тела.
Тэги:
Роботы научатся чувствовать тепло кожей

Тонкая, гибкая и очень чувствительная пленка делается из пектинов — олигосахаридов, которые благодаря большому количеству карбоксильных групп в своих молекулах способны быстро передавать ионы металлов. Поток ионов используется в пектиновой пленке для передачи сигнала вместо традиционного для электротехники потока электронов. Изменение температуры меняет сопротивление материала. Колебание сопротивления фиксируют электроды, закрепленные по краям материала, которые передают сигнал процессору.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Пектиновая пленка фиксирует изменение температуры на 10 милликельвин, что делает ее вдвое более чувствительной, чем человеческая кожа. Чтобы измерить этот показатель, ученые грели в микроволновке игрушечного медведя, а затем сажали его в метре от образца.

Фото
Возле ноздрей у многих змей - например, у этой мексиканской гадюки - находятся термосенсоры, которые позволяют им находить добычу. Тек же, как и термочувствительная пленка для роботов, в сенсорах змей есть пектиновые мембраны, чувствительные к колебаниям температуры.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Рафаэль Ди Джиакомо (Raffaele Di Giacomo) из Высшей технической школы Цюриха поясняет, что пленка может найти применение в робототехнике. Если покрыть ей всю поверхность робота, он сможет чувствовать малейшие изменения температуры вокруг себя. Это поможет движущимся машинам не натыкаться на людей и животных, искать живых под развалами и в заполненных дымом зданиях во время пожаров. Роботам-помощникам полезно уметь определять температуру предметов, чтобы, к примеру, не дать больному слишком горячую чашку чая. Пленку так же можно использовать в протезах, чтобы искусственные конечности помогали владельцам чувствовать тепло и холод так же, как чувствуют обычные руки и ноги.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В отличие от предлагавшихся ранее сенсоров пептидная мембрана легче в изготовлении и чувствительна к колебаниям температуры в широком диапазоне. Делают ее, окуная пектиновую основу в раствор хлорида кальция — тогда ионы Ca2+ переходят в пектиновую массу. Ди Джиакомо предполагает, что пектиновое покрытие можно будет распылять или наносить как краску, или опускать готовых роботов или их детали в ёмкости с пектиново-кальциевой массой. При таком подходе проблемой могут стать только выступающие детали сложных поверхностей.

С полным текстом работы можно ознакомиться на Arxiv.org.

Загрузка статьи...