Dedo artificial capaz de identificar o material da superfície com 90% de precisão

(A) Diagrama esquemático do processo de identificação do material do dedo inteligente triboelétrico de percepção tátil. (B) Estrutura do dedo inteligente triboelétrico de percepção tátil, composto por uma matriz de sensores triboelétricos, módulo de aquisição e transmissão de dados e módulo de exibição. (C) Diagrama esquemático dos sinais de saída do conjunto de sensores triboelétricos quando o dedo inteligente identifica diferentes materiais. a.u., unidades arbitrárias. (D) Materiais típicos localizados em diferentes posições na série triboelétrica:a eletronegatividade aumenta da direita para a esquerda; inversamente, a eletropositividade aumenta da esquerda para a direita. (E) Fluxograma da interação entre os módulos do smart finger na identificação de materiais. Crédito:Avanços Científicos (2022). DOI:10.1126/sciadv.abq2521

Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu um dedo artificial capaz de identificar certos materiais de superfície com 90% de precisão. Em seu artigo publicado na revista Science Advances , o grupo descreve como eles usaram sensores triboelétricos para dar ao dedo de teste a capacidade de ganhar uma sensação de toque.
Pesquisas anteriores levaram ao desenvolvimento de dedos robóticos que têm a capacidade de reconhecer certos atributos de certas superfícies, como pressão ou temperatura - a equipe com esse novo esforço levou esses esforços adiante adicionando a capacidade de identificar um material que é sendo tocado.

O dedo foi criado aplicando pequenos sensores quadrados na ponta de um objeto em forma de dedo. Cada um dos quadrados era feito de um tipo diferente de polímero plástico, cada um escolhido por causa de suas propriedades elétricas únicas. Quando esses sensores são movidos para perto de um objeto, como uma superfície plana, os elétrons dos sensores interagem com os materiais de maneiras únicas.

Os sensores sob o polímero foram todos conectados a seus próprios processadores dentro do dedo, que foram então conectados para permitir a comparação dos resultados e a análise de dados baseada em aprendizado de máquina. Os pesquisadores também anexaram uma pequena tela LCD para exibir os resultados. Os pesquisadores então testaram o dedo tocando várias superfícies planas, como as feitas de vidro, madeira, plástico e silício. Eles descobriram que ele é capaz de detectar o material certo em média 96,8% das vezes, com uma precisão mínima de 90% para todas as superfícies. Os pesquisadores também testaram a resistência do dedo fazendo com que ele tocasse uma superfície milhares de vezes e descobriram que ele aguentava bem o suficiente para aplicações industriais.

Crédito:Avanços na ciência (2022). DOI:10.1126/sciadv.abq2521

Os pesquisadores sugerem que, se o dedo fosse usado em um ambiente industrial, ele poderia ser conectado diretamente a um mecanismo de controle. Eles também sugerem que poderia ser usado para testar produtos para garantir que eles atendam aos padrões de fabricação. E eles também observam que esse dedo também pode ser usado em um robô humano de tamanho normal, aumentando suas capacidades. Eles apontam que a tecnologia por trás do dedo provavelmente pode ser usada em dispositivos protéticos para ajudar a restaurar um certo grau de toque para pessoas que perderam essa habilidade. + Explorar mais