Չինացի գիտնականները մարդու մատի զգայունությամբ բիոնիկ մատ են ստեղծել

Չինացի գիտնականների թիմը ստեղծել է բիոնիկ մատ՝ շոշափելիք հետադարձ կապի ներկառուցված համակարգով, որն ունակ է որոշել նյութի ոչ միայն արտաքին, այլև ներքին կառուցվածքն ու կոշտությունը։

Գիտնականներին ոգեշնչել է մարդու մատների կառուցվածքը, որոնք ունեն շոշափելիության ամենազգայուն ընկալումը։ Նրանց կարծիքով, երբ մարդը մատներով դիպչում է սեփական մարմնին, նա կարող է զգալ ոչ միայն մաշկի հյուսվածքը, այլեւ դրա տակ գտնվող ոսկրի ուրվագիծը։

Ըստ հեղինակների՝ գոյություն ունեցող արհեստական ​​շոշափելի սենսորները կարող են ճանաչել և տարբերել միայն նյութի արտաքին ձևերը, մակերեսի հյուսվածքները և ամրությունը: Բայց նրանք ի վիճակի չեն ընկալել նյութերի մակերևույթի տակ առկա մանրամասները։ Դա սովորաբար պահանջում է օպտիկական տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են համակարգչային տոմոգրաֆիան (CT, MRI, PET), բայց դրանք բոլորն էլ ունեն թերություններ:

Խելացի բիոնիկ մատը իրականում շոշափելիք հետադարձ կապի համակարգի գործունեության նմանակում է: Մատի ծայրին տեղադրված մետաղական գլանը ծառայում է որպես կոնտակտային վերջույթ, իսկ ածխածնային մանրաթելերը ծառայում են որպես շոշափելիքի մեխանիկական ռեցեպտորներ: Դրանք միացված են ազդանշանի մշակման մոդուլին։

^{Շոշափման միջոցով առարկայի ճանաչման համեմատություն մարդու և մեխանիկական մատի միջև։}

Մատը «սկանավորում» է թիրախային առարկայի մակերեսը՝ պարբերաբար ճնշում գործադրելով մակերեսի վրա։ Այդ ճնշումը սեղմում է ածխածնային մանրաթելերը, և նյութի սեղմման աստիճանը տեղեկություն է տալիս դրա հարաբերական կոշտության կամ փափկության մասին: Այս, ինչպես նաև այն տեղեկությունը, թե մակերեսի որ հատվածում է այն արձանագրվել, ուղարկվում է համակարգիչ, որը տվյալները վերածում  է 3D քարտեզի:

Հեղինակները բիոնիկ մատը փորձարկում են տարբեր բարդ առարկաների վրա։ Օրինակ՝ նրանք փորձարկել են մատի կարողությունը՝ հայտնաբերելու և ցուցադրելու «A» տառը անմիջապես փափուկ սիլիցիումի շերտի տակ, ինչպես նաև այլ աբստրակտ ձևեր։ Մատը նույնիսկ կարող է տարբերել կոշտ և փափուկ ներքին նյութը և փափուկ սիլիկոնե արտաքին ծածկույթը:

^{Մեխանիկական մատի փորձարկումմ «A» տառի մոդելի վրա:}

Հետազոտողները նաև ստեղծել են մարդու հյուսվածքի 3D տպագրված ֆիզիկական մոդել՝ բաղկացած կոշտ պոլիմերի երեք շերտից (կմախք) և փափուկ սիլիկոնի (մկան) արտաքին շերտից: Բիոնիկ մատը սկանավորել և հաջողությամբ վերարտադրել է մոդելի հյուսվածքային կառուցվածքի 3D պրոֆիլը՝ ներառյալ «մկանային» շերտի տակ գտնվող «արյունատար անոթի» գտնվելու վայրը։  

Բացի դրանից, օգտագործելով բիոնիկ մատը, գիտնականները ստեղծել են անսարք էլեկտրոնային սարքի ներքին բաղադրիչների քարտեզը: Մատը ճշգրիտ մատնանշել է այն տեղը, որտեղ շղթան անջատված է եղել և գտել է սխալ փորված անցքը՝ առանց արտաքին շերտից սարքի ներսը թափանցելու:

Մասնագետները նախատեսում են բարելավել բիոնիկ մատի հնարավորությունները, որպեսզի այն կարողանա որոշել տարբեր բարդ մակերեսներ։ Նրանք ցանկանում են հասնել նրան, որ բիոնիկ մատը շոշափելու միջոցով կարողանա որոշել ցանկացած նյութ և վերարտադրել դրա կառուցվածքը հնարավորինս հստակ և առանց սխալների: