التعرف على بنية الأشياء بلمسة إصبع الكتروني واحدة

الوفاق/ نجح علماء صينيون في صنع إصبع الكتروني قادر على اكتشاف الهيكل الداخلي بدقة عالية عن طريق لمس الأسطح والأشياء المختلفة.

2023-02-22

ففي دراسة مثيرة للاهتمام نجح باحثون صينيون في تصميم وتصنيع إصبع الكتروني يمكنه إنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد للأشكال الداخلية والقوام للأشياء المعقدة عن طريق لمس سطحها الخارجي.

وفقًا للباحثين من جامعة Wuyi الصينية ، في هذا البحث استلهمنا الإلهام من الأصابع البشرية التي لديها حاسة اللمس الأكثر حساسية التي نعرفها. على سبيل المثال، عندما نلمس أجسادنا بأصابعنا لا نكون قادرين فقط على إدراك نسيج بشرتنا ، ولكن يمكننا أيضًا الشعور بالعظم الأساسي.

يقول الباحثين: إن إصبعنا الآلي يتجاوز المستشعرات الاصطناعية السابقة التي كانت قادرة فقط على التعرف والتمييز بين الأشكال الخارجية ، والقوام السطحي وصلابتها. كما يمكن للإصبع الآلي مسح جسم ما عن طريق تحريكه والضغط عليه. وللقيام بذلك، يطبق هذا الإصبع دفقًا ثابتًا من السكتات الدماغية الصغيرة. مع كل تأثير يتم ضغط ألياف الكربون الخاصة به ، وتوفر كمية الضغط معلومات حول الصلابة أو النعومة النسبية للكائن الذي يتم لمسه.

كما يتم نقل هذه المعلومات إلى جانب بيانات الموقع حيث تم تسجيلها ، إلى جهاز كمبيوتر شخصي ويتم عرضها كخريطة ثلاثية الأبعاد على الشاشة.

من خلال التجارب، حقق الباحثون الصينيون في قدرة الإصبع الإلكتروني المذكور أعلاه على رسم السمات الداخلية والخارجية للأجسام المعقدة المصنوعة من أنواع مختلفة من المواد. على سبيل المثال ، اكتشفوا حرفًا صلبًا A مدفونًا تحت طبقة من السيليكون الناعم بواسطة هذا الإصبع الآلي. ايضا استخدم الباحثون الإصبع لمسح جسم مركب صغير مصنوع من ثلاث مواد مختلفة. وقد تم صنع القطعة من مزيج من مادة داخلية صلبة ومادة ناعمة وغطاء خارجي ناعم.

فأظهرت التحقيقات أن الإصبع الآلي ليس فقط قادرًا على التمييز بين الغطاء الخارجي الناعم والغطاء الداخلي الصلب، لكن أيضًا المادة اللينة التي تملأ الأخاديد الداخلية.

في المراحل التالية من تجاربهم ، قام الباحثون السالف الذكر بتقييم قدرة الإصبع الآلي على استشعار وتصوير الأنسجة البشرية المحاكية. لقد صنعوا هذا النسيج ، الذي يتكون من مكون هيكلي مكون من ثلاث طبقات من البوليمر الصلب وطبقة عضلية لينة من السيليكون ، باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. وأظهرت التحقيقات أن الإصبع الآلي قادر على إعادة إنتاج الصورة ثلاثية الأبعاد لهيكل الأنسجة وإيجاد وعاء دموي مقلد تحت طبقة العضلات. حقق فريق البحث أيضًا في قدرة الإصبع الإلكتروني على تشخيص مشاكل الأجهزة الإلكترونية دون فتحها. ومن خلال مسح سطح جهاز إلكتروني معيب بإصبع الكتروني ، تمكنوا من إنشاء خريطة لمكوناته الكهربائية الداخلية ، وتحديد موقع فاصل الدائرة وكذلك الثقب الذي تم حفره عن طريق الخطأ دون كسر طبقة التغليف.

وفقًا للباحثين ، تفتح تقنيتنا اللمسية طريقة غير بصرية للاختبار غير المدمر لجسم الإنسان والإلكترونيات المرنة. الآن ، في الخطوة التالية ، نريد تطوير قدرة هذا الإصبع الإلكتروني للتعرف على اتجاهات متعددة باستخدام مواد سطحية مختلفة.