Araştırmacılar Wuyi Üniversitesi Çin'de, yüzey altı dokunsal tomografi yapabilen akıllı bir biyonik parmak geliştirdi. Önceki yapay sensörler yalnızca dış özellikleri tanıyabilirken, yeni sistem karmaşık katmanlı nesnelerin iç şekillerini ve dokularını dış yüzeylerine dokunarak tanımlayabiliyor. Daha sonra 3 boyutlu haritalar oluşturmak için yüzey ve yüzey altı verilerini bir bilgisayara iletir.

Bu yetenek, akıllı biyonik parmakların ultrason veya röntgen muayenelerinin yerine veya tamamlayıcısı olarak tanısal görüntülemede gelecekteki kullanımının habercisidir.

Kıdemli yazar, "Bildiğimiz en hassas dokunma algısına sahip insan parmaklarından ilham aldık" diyor. Jianyi Luo. "Bir parmak bir insan göğsüne dokunduğunda, kemiğin ana hatlarını ve üzerindeki yumuşak dokuyu algılayabilir."

Araştırmacılar, bir insan parmağının derisinin bir şeye dokunduğunda sıkıştırma, esneme veya sürükleme gibi mekanik deformasyona uğradığını açıklıyor. "Bu deformasyonlar, mekanoreseptörleri elektriksel uyarılar yaymaya teşvik ediyor. Elektriksel impulslar, merkezi sinir sisteminden geçerek beynin somatosensori korteksine gider ve sonunda malzemenin özelliklerini tanımak için beyin tarafından bütünleştirilir" diye yazıyorlar.

Bu süreçten ilham alan ekip, mekanoreseptör olarak karbon fiber kirişler kullanarak akıllı biyonik parmağı tasarladı.

Tanımlanan biyonik parmak Hücre Raporları Fiziksel Bilim kontak ucu olarak üstüne monte edilmiş 0.5 mm çapında bir metal silindir ile bir karbon fiber demetinden oluşur. Fiberler, dokunsal bir geri bildirim sistemi oluşturmak için sensörle birleşen sinyal toplama ve kontrolör modülleri içeren bir sinyal işleme modülüne bağlanır.

Biyonik parmak, yüzeye basınç uygulayarak bir nesneyi tarar ve hareket ederken hem dış hem de iç yapıları tespit eder. Dokunulan nesnenin göreceli yumuşaklığı veya sertliği hakkında bilgi sağlayan bir yüzeyin sıkıştırma derecesini ölçer. Biyonik parmak, görüntüde en az 500 µm'lik bir uzamsal çözünürlüğe ulaşabilir. x ve y uçaklar ve 200 µm z eksen yönü.

Luo ve yardımcı araştırmacılar Zhiming Chen ve Yizhou Li, karmaşık nesneleri incelemek için biyonik parmağı kullanarak bir dizi araştırma gerçekleştirdi. Bir test, yumuşak bir silikon dış katmanın altına gömülü sert bir "A" harfinin tanınmasını içeriyordu. Ayrıca biyonik parmağı, yumuşak silikon bir "deri" tabakası, bir "kas" tabakası, simüle edilmiş kan damarları ve sert polimer iskelet "kemikleri" içeren bir tabaka içeren simüle edilmiş bir insan iskeleti ile test ettiler.

Biyonik parmak, doku yapısını doğru bir şekilde yeniden üretti ve kas tabakasının altına simüle edilmiş bir kan damarı yerleştirdi. Araştırmacılar, kan damarlarının daha hassas bir şekilde yeniden yapılandırılması ve parmağın daha karmaşık 3B yapıları tanımasını sağlamak için iyileştirme yapılması gerektiğini tavsiye ediyor.

Araştırmacılar ayrıca biyonik parmağın elektronik cihazlardaki sorunları teşhis etme yeteneğini de araştırdılar. Kapsüllenmiş bir esnek devre sisteminin yüzeyini parmakla taradıktan sonra, verileri dahili elektrik bileşenlerinin 3 boyutlu bir haritasını oluşturmak için kullandılar. Cihaz tam olarak devre bağlantısının kesildiği yeri konumlandırdı ve kapsülleme katmanını kırmadan yanlış delinmiş bir delik belirledi.

Akıllı cilt algılama yoğunluğu parmak ucunu aşar

Chen, "Şu anda biyonik parmağı robotlara veya protezlere dahil etmeye çalışıyoruz, çünkü robotik ve biyomedikal mühendisliğindeki kullanımını araştırmak istiyoruz" diyor. Fizik dünyası. Rastgele yüzeylerde çok yönlü algılama kabiliyetine sahip biyonik parmağı geliştiriyoruz ve hassasiyetini ve çözünürlüğünü iyileştiriyoruz.”

Chen, gelecekteki klinik uygulamaların, doktorların meme kanseri lezyonlarının neden olduğu gibi cilt altındaki topakları teşhis etmesine yardımcı olmak için biyonik parmağın kullanılmasını içerebileceğini öne sürüyor. "Bir tüketici biyonik parmağı, vücutta normal olmayan bir şeyi tespit eden, ancak değerlendirme ve teşhis için bir doktora veri iletme becerisine sahip bir evde tansiyon monitörü gibi olabilir" diye ekliyor. "Ayrıca invaziv olmayan endüstriyel veya araştırma testleri için mükemmel bir araç olacağını tahmin ediyoruz."

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/bionic-finger-creates-3d-maps-of-human-tissue/