Нов сензор открива приближаващите се обекти по електрическото поле
Способността за чувство на наличие, без да се виждат или допират предметите, е присъща на доста живи същества на планетата. Рибите от семейство Мормирови откриват плячката си в мътна вода, като генерират лично електрическо поле. Инженери от Хонконг са създали сходна, само че изкуствена сензорна система за роботи и интелигентни протези на бъдещето, която ще добавя други машинни способи за чувство.
„ Разработихме нова тактика за 3D позициониране на придвижването за електронна кожа, въодушевена от „ електрическите риби “, – споделя Ю Синхе от Градския университет в Хонконг, началник на изследователския екип. Статията, описваща сензорното устройство, е оповестена в списание Nature.
Единият пласт на датчика работи като предавател, генерирайки електрическо поле, което излиза отвън повърхността на устройството. Другият служи като правоприемник, който разпознава посоката и дистанцията до обекта. Това разрешава на датчика да дефинира местоположението на обекта в триизмерното пространство. Електродният пласт се състои от биогел, отпечатан от двете страни на изолационен материал, направен от полидиметилсилоксан. Способността му да приема и предава електрическите сигнали се дължи на неговите микроканали.
Резултатът е тъничък, еластичен, мек, транспарантен и разтеглив датчик, подобаващ за потребление във всяка среда, където се изискват неправилни форми, да вземем за пример върху човешкото тяло.
Когато даден обект навлезе в обсега на датчика, електрическото поле към него се нарушава и устройството регистрира това. Нивото на смяна в сигнала демонстрира дистанцията до задачата. Използвайки масив от няколко датчика, системата дефинира позицията на задачата в трите измерения. Прототипът е в положение да открие обект във въздушна среда на разстояние до 10 cm. Във водна среда дистанцията се усилва до 1 метър, оповестява Spectrum.
Сензорът има и обособен контролер, обвързван посредством сребърен или меден проводник. Той извършва няколко функционалности: привежда устройството в работен режим, приема сигналите от датчика и ги преобразува от аналогови в цифрови. След това тези данни се подават към микропроцесор, който пресмята целевата позиция и изпраща информацията посредством Bluetooth към смарт телефон. Захранването се обезпечава от литиево-йонна батерия с безжично индукционно зареждане. Контролерът е по-малко еластичен и транспарантен от самия датчик, само че е затрупан с водоустойчива и биосъвместима обвивка.
Системата е най-ефективна при откриването на обекти с диаметър към 8 mm. При обекти с размери под 4 mm точността спада, а по-големите обекти изискват прекомерно дълго време за реакция. Ако обектът се намира зад плат или лист хартия, точността на разкриване не се въздейства. Други материали могат да понижат успеваемостта на датчика, както и електромагнитните разстройства и съмненията на влажността. Това е един нов забавен метод, който разкрива редица забавни благоприятни условия.
