Технология из природы: как уникальный зверёк изменил инженерию

Как робот может почувствовать приближающийся объект, даже не касаясь его? Ответ может показаться неожиданным: вдохновение пришло от одного из самых необычных животных на планете — утконоса.

Сенсорный гений природы

Утконос давно привлек внимание ученых своей уникальной двойной сенсорной системой. Несмотря на слабое зрение и отсутствие обоняния под водой — глаза и ноздри закрываются перепонками — он отлично ориентируется в пространстве. Всё дело в способности улавливать электрические и механические сигналы — это и стало ключом к созданию новой технологии.

Искусственная кожа, способная "чувствовать" на расстоянии

Китайские инженеры разработали мультирецепторную кожу, которая способна не только точно распознавать прикосновения, но и "видеть" объекты издалека. В её основе — два принципа: контактная электризация (заряд возникает при касании) и электростатическая индукция (считывание полей на расстоянии).

Чтобы усилить восприятие, в эластомерную основу добавлены наночастицы титаната стронция, а также слой серебряных нанопроводов, играющих роль электродов. Конструкция из PTFE и PDMS делает материал гибким и защищенным.

"Умная" кожа и искусственный интеллект

Для анализа поступающей информации была интегрирована система обработки данных на основе глубокого обучения. Это позволило достичь феноменальной точности — 99,56% при определении различных материалов. Например:

• Мех система различает с расстояния 135 см.
• Резину — с 90 см.
• Фторированный этиленпропилен — с 80 см.

Будущее без прикосновений

Мультирецепторная кожа открывает путь к новому поколению сенсоров для роботов, протезов и тактильных устройств. Она даст машинам возможность реагировать на окружающий мир без прямого контакта — как это делает утконос.

Уточнения

Да́тчик - конструктивно обособленное устройство, содержащее один или несколько первичных измерительных преобразователей.