Bioniczny palec widzi dokładniej niż inne metody obrazowania

Wcześniejsze czujniki dotykowe wykrywały kształt, twardość i fakturę, ale nie szczegóły podpowierzchniowe. Jak wynika z opisu badań na łamach „Cell Reports Physical Science” naukowcy testowali urządzenie, skanując sztuczną ludzką tkankę i obwody elektroniczne.

„Perspektywy zastosowania bionicznego palca w opisie materiałów i inżynierii biomedycznej są bardzo obiecujące; tę technikę można stosować także w robotach i protetyce, czego dotyczą nasze kolejne prace” – mówi współautor badań Zhiming Chen, inżynier z China’s Wuyi University.

Nowy „palec” zawiera czujnik dotykowy z włókna węglowego, który przesyła sygnał tym silniejszy, im twardszy jest badany punkt. Urządzenie porusza się po powierzchni obiektu, kilkakrotnie dotykając go w każdym miejscu, aby wyczuć reakcję na rosnący nacisk. Ten proces ujawnia takie szczegóły pod powierzchnią, jak twarde warstwy wewnątrz miękkich materiałów. „Po naciśnięciu bionicznym palcem twarde przedmioty zachowują swój kształt, podczas gdy miękkie się odkształcają – mówi inżynier Jian Yi Luo, nadzorujący badania. – Informacje te są przesyłane do komputera wraz z zarejestrowaną pozycją i wyświetlane w czasie rzeczywistym jako obraz 3D”.

Inne metody obrazowania, w tym rentgen, PET, MRI i ultradźwięki, mają oprócz zalet także wady. Rentgen wiąże się z zagrożeniem zdrowia, zaś pozostałe aparaty diagnostyczne nie są ani przenośne, ani szybkie, a wiele jest bardzo kosztownych. Nowy urządzenie raczej nie będzie znacząco tańsze od USG, ale może zapewnić lepszą rozdzielczość. „To odmienna metoda badania, które w niektórych zastosowaniach może mieć szczególną przewagę – uważa inżynier Sriram Subramanian z University College London, który nie uczestniczył w badaniach. – Nie sądzę na przykład, by za pomocą USG łatwo jest obrazować obwody elektroniczne”.

W sztucznej ludzkiej tkance urządzenie wskazało kości i naczynia krwionośne, zaś w układzie elektronicznym zamkniętym w miękkim materiale wykryło przerwę w obwodzie i nieprawidłowo wywiercony otwór. „Zwykle jeśli coś się zepsuje w takich obwodach, jedynym sposobem, aby znaleźć usterkę, jest rozebranie ich na części” – mówi Subramanian.

Urządzenie będzie miało trudności z mapowaniem obiektów, których zewnętrzna powierzchnia jest zbyt twarda, bo może pomijać szczegóły pod twardymi warstwami. Naukowcy planują jednak rozszerzyć swój wynalazek na więcej wymiarów. „Ten system może składać się, jak nasze dłonie, z wielu palców, umożliwiając wykrywanie »wielokierunkowe«. Dawałoby to pełniejszą informację” – podsumowuje Chen.

To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Jeśli z niej korzystasz, powołaj się na źródło, czyli na www.projektpulsar.pl. Dziękujemy.