Двухрежимная электронная кожа: Бесконтактное и тактильное чутвование через магнитные поля

С использованием магнитных полей ученые разработали электронный датчик, способный одновременно обрабатывать как бесконтактные, так и тактильные стимулы. Предыдущие попытки до сих пор неудачно пытались объединить эти функции на одном устройстве из-за перекрывающихся сигналов различных стимулов.

Крупнейший человеческий орган — кожа — вероятно, самая функционально универсальная часть тела. Она не только способна дифференцировать между самыми разнообразными стимулами за секунды, но и классифицировать интенсивность сигналов в широком диапазоне. Новый датчик — электронный аналог с похожими характеристиками и может упростить взаимодействие между людьми и машинами в приложениях виртуальной реальности.

Текущие системы работают либо только регистрируя физическое прикосновение, либо отслеживая объекты бесконтактным способом. Оба пути взаимодействия объединены на датчике, названном «магнитной микроэлектромеханической системой» (m-MEMS). Датчик обрабатывает электрические сигналы бесконтактного и тактильного взаимодействий в разных областях для дифференциации источника стимулов в реальном времени и подавления помех от других источников.

На тонкой полимерной пленке ученые сначала изготовили магнитный датчик, основанный на Гигантском магнитосопротивлении (GMR). Эта пленка, в свою очередь, была запечатана силиконовой полимерной прослойкой (полидиметилсилоксан), содержащей круглую полость, спроектированную для точного выравнивания с датчиком. Внутри этой полости был интегрирован гибкий постоянный магнит с пирамидальными наростами, выступающими с его поверхности. Даже в изогнутом состоянии оно работает без потери функциональности; таким образом, его можно разместить на кончике пальца.

Эта электронная кожа — помимо пространств виртуальной реальности — также может использоваться, например, в стерильных средах. Хирурги могут использовать датчики для манипулирования медицинским оборудованием без прикосновения к нему во время процедуры, что снизит опасность загрязнения.