Инженеры Northwestern представили носимый, имитирующий тактильные сенсоры кожи

Университет Северо-Запада, округ Кук, IL

Инженеры Северо-Западного университета представили новую технологию, создающую точные движения для имитации сложных тактильных ощущений, включая давление, вибрацию, растяжение, скольжение и кручение. (Изображение: Northwestern University)

Когда речь идёт о тактильной обратной связи, большинство технологий ограничиваются простой вибрацией. Но наша кожа нагружена крошечными сенсорами, обнаруживающими давление, вибрацию, растяжение и большее.

Теперь инженеры Северо-Западного университета представили новую технологию, создающую точные движения для имитации этих сложных ощущений.

Находясь на коже, компактное, лёгкое, беспроводное устройство приложляет силу в любом направлении для генерации множества ощущений, включая вибрации, растяжение, давление, скольжение и кручение. Устройство, описанное в исследовании, опубликованном в журнале Science, также может комбинировать ощущения и работать быстро или медленно для симуляции более нюансированного, реалистичного осязания.

Питание от небольшой перезаряжаемой батареи, устройство использует Bluetooth для беспроводного подключения к VR-шлемам и смартфонам. Оно также мало и эффективно, поэтому может быть размещено где угодно на теле, комбинировано с другими актуаторами в массивы или интегрировано в текущую носимую электронику.

Исследователи видят, что их устройство в конечном итоге может улучшить виртуальные переживания, помочь людям со слабым зрением навигировать по окружению, воспроизводить ощущение разных текстур на плоских экранах для онлайн-шопинга, предоставлять тактильную обратную связь для удалённых визитов к врачу и даже позволять людям с нарушениями слуха «чувствовать» музыку.

«Почти все тактильные актуаторы просто тыкают в кожу», — сказал Джон А. Роджерс из Northwestern, возглавлявший дизайн устройства. «Но кожа восприимчива к гораздо более изощрённым ощущениям касания. Мы хотели создать устройство, которое могло бы приложлять силы в любом направлении — не только тыкать, а толкать, крутить и скользить. Мы построили крошечный актуатор, который может толкать кожу в любом направлении и в любой комбинации направлений. С ним мы можем тонко управлять сложным ощущением касания полностью программируемым способом».

Пионер в биоэлектронике, Роджерс — профессор Луиса А. Симпсона и Кимберли Керри по материаловедению и инженерии, биомедицинской инженерии и нейрохирургии, с назначениями в школе инженерии Маккормик и медицинской школе Фейнберг Северо-Западного университета. Он также руководит институтом Кверри Симпсон по биоэлектронике. Роджерс совместно возглавлял работу с Ёнгаан Хуангом из Northwestern, профессором Яна и Марсии Аченбаха по механической инженерии и професором гражданской и экологической инженерии в Маккормике. Кён-Хо Ха, Чжэён Ю и Шупен Ли — соавторы-первенцы исследования.

Исследование строится на предыдущей работе лабораторий Роджерса и Хуанга, в которой они спроектировали программируемый массив миниатюрных вибрирующих актуаторов для передачи осязания.

В последние годы визуальные и аудиальные технологии пережили взрывной рост, доставляя беспрецедентное погружение через устройства вроде высококачественных детально-проработанных объёмных колонок и полностью иммерсивных VR-очков. Тактильные технологии, однако, в основном остановились на месте. Даже самые передовые системы предлагают только жужжащие паттерны вибраций.

Эта развивающаяся разрыв во многом вытекает из необычайной сложности человеческого осязания. Осязание включает разные типы механиорецепторов (или сенсоров) — каждый со своей чувствительностью и характеристиками ответа — расположенных на разных глубинах в коже. Когда эти механиорецепторы стимулируются, они посылают сигналы в мозг, которые переводятся как осязание.

Для дополнительной информации свяжитесь с Амандой Моррис по адресу This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; 847-467-6790.