Джерело: techxplore.com
Оригінальну ідею винайшов постдокторант Джакомо Сассо, який зумів трансформувати невидимі фізичні сили у динамічні кольорові візерунки високої роздільної здатності. Коли на м’яку поверхню датчика чиниться тиск, матеріал миттєво створює просторово мінливі структурні кольори. Ці оптичні сигнали зчитуються звичайною бюджетною камерою, що повністю усуває потребу у використанні складних математичних алгоритмів реконструкції.
Результати цього передового дослідження були офіційно опубліковані в авторитетному науковому журналі Science Advances. Запропонована технологія відкриває широкі можливості для створення робототехнічних захватів, здатних збирати мікроскопічні компоненти з надзвичайною точністю. Крім того, розробка суттєво покращить сферу охорони здоров'я, забезпечуючи сучасні протези кінцівок природним і чутливим сприйняттям повсякденних завдань. У хірургічних системах такий матеріал допоможе лікарям миттєво відрізняти здорові тканини від аномальних за специфічним кольоровим відгуком на тиск.
Головна відмінність нової системи від традиційних аналогів полягає в тому, що функція чутливості інтегрована безпосередньо в саму структуру матеріалу. Будь-які механічні взаємодії кодуються у світлові поля, які недорога USB-камера фіксує без найменших затримок. Автори проєкту підкреслили, що їм вдалося досягти унікальної щільності збору даних і чітко зафіксувати навіть дрібні папілярні лінії. Замість інтеграції громіздких масивів інженерних мікросхем, вчені змістили акцент на фізичні властивості полімеру, спростивши загальну архітектуру робота.
Цей винахід успішно вирішує давній технологічний компроміс, який існував у сфері створення візуальних тактильних датчиків. Раніше системи з високою роздільною здатністю вимагали потужних комп'ютерних обчислень для відтворення геометрії контакту, що створювало великі затримки в роботі. Міжнародна колаборація британських та італійських вчених об'єднала багаторічний досвід досліджень у галузях м'якої робототехніки та матеріалознавства. Нові механохромні речовини стали перспективним напрямком, де деформація трансформується у видимий спектр безпосередньо в зоні контакту.
Наразі над створенням цієї унікальної технологічної платформи спільно працюють провідні професори з університетів Флоренції, Трієста та Тренто. Науковці зазначають, що вся необхідна інформація про силу дотику вже закладена у самому світловому сигналі, який генерує полімер. Водночас розробники додають, що поточні результати поки що базуються на тестах однієї наукової групи. У майбутньому подібні випробування оптичних сенсорів необхідно повторити на різних інженерних майданчиках для підтвердження надійності системи.
