Ερευνητές του North Carolina State University ανέπτυξαν ένα έξυπνο wearable patch που ανιχνεύει επικίνδυνες ουσίες στο περιβάλλον και ειδοποιεί τον χρήστη με διαφορετικά μοτίβα δόνησης.
Η ίδια τεχνολογία μετατρέπεται και σε «ηλεκτρονικό δέρμα» για ρομπότ, επιτρέποντάς τους να αναγνωρίζουν και να αποφεύγουν περιβαλλοντικούς κινδύνους.
Η επόμενη γενιά των wearables ίσως να μην περιορίζεται στην παρακολούθηση των παλμών ή της φυσικής δραστηριότητας. Η φορετή συσκευή που προτείνουν οι ερευνητές λειτουργεί ως προσωπικός ανιχνευτής περιβαλλοντικών κινδύνων, ειδοποιώντας τον χρήστη άμεσα μέσω της αφής, χωρίς να απαιτείται η χρήση smartphone.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Η συσκευή έχει περίπου το μέγεθος μιας μικρής κάρτας και μπορεί να ανιχνεύσει έξι διαφορετικούς τύπους κινδύνων, όπως τοξικά αέρια, αερομεταφερόμενα σωματίδια και βαρέα μέταλλα στο νερό. Μόλις εντοπίσει κάποιον από αυτούς, ενεργοποιεί έναν μικροσκοπικό μηχανισμό δόνησης που έρχεται σε επαφή με το δέρμα του χρήστη.
Σε αντίθεση με τα υπάρχοντα συστήματα που αποστέλλουν ειδοποιήσεις στο κινητό τηλέφωνο, οι ερευνητές επέλεξαν μια πιο άμεση μορφή επικοινωνίας, την απτική ανάδραση (haptic feedback).
Κάθε περιβαλλοντικός κίνδυνος ενεργοποιεί διαφορετική απτική ακολουθία ή μοτίβο δόνησης. Έτσι, ο χρήστης δεν ενημερώνεται μόνο για το ότι υπάρχει πρόβλημα, αλλά μπορεί να καταλάβει και τι είδους απειλή έχει ανιχνευθεί, χωρίς να κοιτάξει κάποια οθόνη.
Για να ξεχωρίζουν οι δονήσεις, η ερευνητική ομάδα σχεδίασε ειδικές μικροδομές ανάμεσα στο επίθεμα και το δέρμα. Οι μικροσκοπικές αυτές επιφάνειες ενισχύουν την αίσθηση της δόνησης, εξασφαλίζοντας ότι η ειδοποίηση δεν θα περάσει απαρατήρητη ακόμη και σε απαιτητικές συνθήκες εργασίας.
Πηγή φωτο: Baha Erim Uzunoğlu
Λειτουργεί μια ολόκληρη ημέρα
Το patch ενσωματώνει έναν μικροελεγκτή που λειτουργεί ως ο εγκέφαλός του, αισθητήρες για έξι διαφορετικούς περιβαλλοντικούς κινδύνους, μια μπαταρία μικρού μεγέθους, έναν μηχανισμό απτικής ειδοποίησης και εύκαμπτα φωτοβολταϊκά στοιχεία στην εξωτερική του επιφάνεια.
Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα συλλέγουν ενέργεια από το φως, παρατείνοντας σημαντικά τη διάρκεια λειτουργίας της συσκευής. Σύμφωνα με τους δημιουργούς της, το σύστημα μπορεί να λειτουργήσει περίπου 24 ώρες χάρη στον συνδυασμό χαμηλής κατανάλωσης και ενεργειακής συλλογής.
Η ίδια τεχνολογία αποτέλεσε τη βάση και για την ανάπτυξη ενός «ηλεκτρονικού δέρματος» (e-skin) που μπορεί να τοποθετηθεί σε ρομποτικά συστήματα.
Σε αυτή την εκδοχή, το patch συνδυάζεται με ένα πιεζοηλεκτρικό υλικό. Όταν ο αισθητήρας εντοπίζει έναν κίνδυνο και ενεργοποιείται η δόνηση, η μηχανική αυτή κίνηση μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα, το οποίο αναγνωρίζει το ρομπότ.
Σε πειραματικές δοκιμές, τετράποδα ρομπότ κατάφεραν να ανιχνεύσουν επικίνδυνες περιοχές και να τροποποιήσουν αυτόνομα τη διαδρομή τους ώστε να τις αποφύγουν.
Ένα ακόμη πλεονέκτημα της τεχνολογίας είναι ότι βασίζεται κυρίως σε εμπορικά διαθέσιμα εξαρτήματα, γεγονός που θα μπορούσε να διευκολύνει τη μαζική παραγωγή της.
Παράλληλα, η αρχιτεκτονική των αισθητήρων είναι αρθρωτή (modular), επιτρέποντας την προσθήκη ή την αφαίρεσής τους ανάλογα με το περιβάλλον χρήσης. Αυτό σημαίνει ότι η ίδια πλατφόρμα θα μπορούσε να προσαρμοστεί για βιομηχανικές εγκαταστάσεις, χημικά εργαστήρια, υπηρεσίες πολιτικής προστασίας ή ακόμη και επιχειρήσεις διάσωσης.
Η έρευνα δείχνει μια διαφορετική προσέγγιση στον τρόπο με τον οποίο τα wearables μπορούν να επικοινωνούν κρίσιμες πληροφορίες. Αντί να βασίζονται αποκλειστικά σε ειδοποιήσεις στην οθόνη ή σε ηχητικά σήματα, αξιοποιούν την αίσθηση της αφής, μειώνοντας τον χρόνο αντίδρασης όταν ο χρήστης βρίσκεται μπροστά σε έναν πραγματικό κίνδυνο.
Παράλληλα, η μεταφορά της ίδιας τεχνολογίας στα ρομπότ ανοίγει τον δρόμο για αυτόνομα συστήματα που θα μπορούν να αναγνωρίζουν επικίνδυνα περιβάλλοντα και να προστατεύουν τόσο τον εαυτό τους όσο και τους ανθρώπους που εργάζονται δίπλα τους.
Η τεχνολογία εμφανίζεται στο επιστημονικό περιοδικό Device
