تطوير جلد صناعي يمكنه الإحساس بالضغط

واشنطن: توصل باحثون أمريكيون إلى أن "جلداً" صناعياً جديداً مصنوعاً من مواد مرنة من أشباه الموصلات يمكن أن يكتسب حاسة اللمس مما يمهد الطريق لصنع أجهزة روبوت ذات أصابع دقيقة وحساسة يمكنها الإمساك ببيضة على أن تكون لها في نفس الوقت قبضة قوية حتى لا تسقط المقلاة.
ويبحث العلماء منذ سنين عن طريقة لجعل أجهزة الروبوت قادرة على تعديل قوتها اللازمة للإمساك بالأجسام المختلفة واستخدامها. والمواد التي يمكنها الإحساس باللمس هى وسيلة للتغلب على هذه المشكلة.
وأشار الأحد على جاوي وهو مهندس كهرباء بجامعة كاليفورنيا في بيركلي الذي قاد أحد فريقين يعملان في مجال اكتشافات الجلد الصناعي في دورية نيتشر ماتيريالز "البشر بصفة عامة يعرفون كيف يمسكون ببيضة هشة دون كسرها.
"إذا كنا نريد جهاز روبوت قادراً على نقل الصحون على سبيل المثال فعلينا التأكد من أنه لن يكسر كؤوس النبيذ أثناء ذلك. لكننا نريد أيضاً أن يكون الروبوت قادراً على حمل قدر كبير دون إسقاطه."
وتمكن فريق جاوي من صنع "أسلاك متناهية الدقة" من سبيكة من السيليكون والجرمانيوم. ووضع الفريق أسلاكاً من هذه المادة على الجزء الخارجي من اسطوانة وغطوها بغشاء لاصق مع جمع الأسلاك في شكل متسق.
بعد ذلك غلفوا هذا الغشاء شبه الموصل بطبقة من المطاط الحساس للمس. وأظهرت تجارب على هذه المادة قدرتها على الاحساس بمجموعة متباينة القوة تتراوح بين النقر على لوحة المفاتيح وبين الإمساك بجسم ما.
ولجأ فريق آخر بقيادة جينان باو وهي مهندسة كيميائية في جامعة ستانفورد بكاليفورنيا إلى طريقة مختلفة وجعلوا المادة حساسة للغاية حتى أن أصبح بإمكانها الشعور بوزن فراشة إذا حطت فوقها.
وتوصل فريق باو لوسائل الاستشعار في هذه المادة من خلال وضع طبقة من المطاط المرن بدرجة كبيرة بين قطبين كهربائيين في شبكة منتظمة من أشكال هرمية صغيرة للغاية.
وأكد باو أنه عندما يجري شد هذه المادة يقيس الجلد الصناعي التغير في النشاط الكهربائي وأضافت "يتحول التغير في سمك المادة إلى إشارة كهربائية."
وفي نهاية الأمر يأمل الفريقان أن تكون هناك إمكانية في استخدام الجلد الصناعي في إعادة حاسة اللمس إلى الأشخاص الذين لديهم أطراف صناعية. لكن يحتاج العلماء أولاً إلى فهم أفضل لكيفية دمج وسائل الاستشعار في هذا النظام مع الجهاز العصبي للإنسان.