Інженери Массачусетського технологічного інституту розробили гнучке та м’яке полотно з функцією самовідстеження, яке здатне розпізнавати власну тривимірну форму. Нова розробка може знайти застосування у сфері відеоігор, віртуальної реальності та під час реабілітаційних процедур. Про це йдеться у науковій роботі, нещодавно опублікованій у виданні Advanced Intelligent Systems.
В основі технології лежать спеціальні оптичні хвилеводи, вбудовані у силіконову основу. На відміну від класичного скловолокна, дослідники використали гнучкі гумові серцевини з чорним покриттям. Одна зі сторін волокна навмисно зроблена шорсткою, що дозволяє фіксувати вигин у різних напрямках залежно від втрати світла. Світлодіоди на одному кінці та світлочутливі датчики на іншому допомагають збирати дані для аналізу.
Прототип складається з силіконового аркуша розміром 16 на 16 сантиметрів, усередині якого розмістили 14 хвилеводів у два шари. Зовнішня плата керування обробляє отримані сигнали за допомогою спеціального алгоритму в середовищі MATLAB, який тричі на секунду відновлює 3D-форму поверхні. Під час лабораторних випробувань похибка вимірювань трималася на рівні менше ніж пів сантиметра, що не поступається жорстким сенсорним аналогам.
Команда також протестувала стійкість матеріалу до пошкоджень. Навіть після відключення чи пошкодження кількох волокон система продовжувала коректно розпізнавати загальну форму об’єкта. Крім того, волокна реагують на зовнішній тиск, що дозволяє фіксувати дотики, хоча точне вимірювання сили поки що працює окремо від режиму визначення геометрії.
Асистентка кафедри механічної інженерії MIT та співавторка проєкту Кейтлін Бекер зазначила, що технологія допоможе фізичним терапевтам точніше відстежувати прогрес пацієнтів під час сеансів. А аспірант Ціфан Ю наголосив на безпеці м’яких сенсорних поверхонь для взаємодії з людьми. У майбутньому вчені планують зменшити товщину волокон до мікрометрів, щоб інтегрувати їх у звичайний одяг та розширити можливості використання у робототехніці.
Джерела: tomshardware.com
