zoomit

این انگشت مصنوعی نوع مواد مختلف را با دقت بالا تشخیص می‌دهد

این انگشت مصنوعی نوع مواد مختلف را با دقت بالا تشخیص می‌دهد

دانشمندان انگشتی مصنوعی ساخته‌اند که می‌تواند با لمس کردن سطح مواد مختلف، نوع آن‌ها را با دقت بیش از ۹۰ درصد تشخیص دهد. فناوری استفاده‌شده در این انگشت مصنوعی ممکن است برای اتوماسیون وظایف تولیدی رباتیک نظیر مرتب‌سازی کالاها یا کنترل کیفیت مورد استفاده قرار بگیرد.

حسگرهایی لمسی که بتوانند اطلاعاتی نظیر فشار یا دمای سطوح مختلف را استخراج کنند ایده‌ی جدیدی نیستند، اما حسگرهایی با توانایی تشخیص نوع و میزان زبری سطوح مختلف کمتر رایج‌اند.

دن لوئو، از اعضای مؤسسه‌ی نانوانرژی و نانوسیستم‌‌ در آکادمی علوم چین، به همراه همکارانش انگشتی مصنوعی ساخته‌اند که با استفاده از حسگرهای تریبوالکتریک تشخیص می‌دهد هر ماده از چه چیزهایی ساخته شده است. انگشت مصنوعی با استفاده از حسگرهای موردبحث، توانایی ماده را در زمینه‌ی به‌دست‌آوردن یا از‌دست‌دادن الکترون می‌آزماید و بدون آسیب به ماده، میزان زبری آن را تشخیص می‌دهد.

براساس گزارش نیوساینتیست، دانشمندان انگشت مصنوعی را با صدها نمونه‌ی مختلف از ۱۲ ماده شامل چوب، شیشه،‌ پلاستیک و سیلیکون آزمایش کردند و سراغ یک سیستم تحلیل داده بر پایه‌ی یادگیری ماشین رفتند. این آزمایش نشان داد که انگشت مصنوعی با دقت ۹۶٫۸ درصد چوب، شیشه،‌ پلاستیک و سیلیکون را تشخیص می‌دهد و به هنگام تشخیص تمامی مواد حداقل ۹۰ درصد دقت دارد.

انگشت مصنوعی دانشمندان آکادمی علوم چین شامل چهار حسگر کوچک مربعی‌شکل است که هر یک از آن‌ها از یک پلیمر پلاستیکی متفاوت ساخته شده‌اند. دانشمندان پلیمرهای مختلف را به دلیل خواص الکتریکی متفاوتشان انتخاب کردند.

وقتی حسگرها به اندازه‌ی کافی به سطح جسم نزدیک شوند، الکترون‌های هر مربع به روشی متفاوت با سطح تعامل برقرار می‌کنند و یک‌سری اندازه‌گیری‌ها ارائه می‌دهند. حسگرها که درون محفظه‌ای انگشت‌مانند جای گرفته‌اند به یک پردازنده و یک صفحه‌نمایش OLED متصل می‌شوند. صفحه‌نمایش OLED نام ماده‌ی شناسایی‌شده را اعلام می‌کند.

جزئیات انگشت مصنوعی دانشمندان چینی با توانایی تشخیص نوع مواد

در محیطی صنعتی، می‌توان پردازنده را مستقیماً به سیستم کنترل تولید متصل کرد. لوئو می‌گوید: «انگشت‌های هوشمند می‌توانند به ربات برای بررسی مطابقت محصولات با استانداردهای تولید در زمینه‌ی ترکیبات و ساختار سطحی کمک کنند. سیستم ما می‌تواند در جداسازی مواد صنعتی نیز نقش مهمی ایفا کند.»

مقاله‌های مرتبط:

  • محققان موفق به ساخت دست مصنوعی دارای حس لامسه شدند
  • ساخت دست مصنوعی جدید با پرینت سه بعدی؛ تحولی در زمینه ساخت اندام‌های بیونیکی

بن واردچریر، از اعضای دانشگاه بریستول انگلیس می‌گوید اگر حسگرها پس از انجام هزاران آزمایش عملکرد دقیقی از خود نشان دهند، توانایی تشخیص مواد مختلف از یکدیگر باعث می‌شود که این حسگرها گزینه‌ی بسیار مناسبی برای کنترل کیفیت در فرایند تولید باشند. البته به عقیده‌ی واردچریر ترکیب حسگرهای ساخته‌شده توسط دانشمندان چینی با حسگرهای دیگری که می‌توانند لبه‌ها یا اصطکاک را تشخیص دهند، به تولید سیستم‌هایی با بهره‌وری بیشتر منتهی می‌شود.

دن لوئو و اعضای تیمش می‌گویند که از لحاظ تئوری می‌توان از انگشت مصنوعی با هدف پروتز نیز استفاده کرد، بااین‌حال تامار میکین، از اعضای دانشگاه کمبریج می‌گوید دور از انتظار است که بتوان از انگشت مصنوعی جدید برای چنین هدفی استفاده کرد.

میکین می‌گوید در فناوری‌های تحت کنترل انسان به این سطح از پیچیدگی نیاز نداریم: «تصور کنید که با قطع عضو مواجه هستید و می‌خواهید یک فنجان قهوه بخورید. شما آنقدر تجربه‌ی زندگی دارید که بدانید قهوه از چه موادی ساخته شده است.»

نتایج این مطالعه در مجله‌ی علمی Science Advances منتشر شده است.

مجله خبری نیوزلن

مشاهده بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا