m:agazin – E-skin, tehnologija koja oponoša kožu

Kombinovanjem vještačkog perceptualnog uređaja sa naprednim senzorima moguće je oponašanje suptilnih ljudskih pokreta i fizioloških signala.

Elektronska vještačka koža ima mnogo potencijala. Jedno od svakako najzanimljivijih polja gdje bi mogla biti upotrebljiva je izrada robotičkih udova, a u kombinaciji sa polimerima koji samostalno zarastaju nakon oštećenja. Takvi robotički udovi bili bi u stanju da osjete dodir, pritisak i različite temperature.

Koža je najveći čovjekov organ i jedan nadasve složen sistem. Ona nas štiti od spoljnih uticaja, reguliše temperaturu i količinu vode i elektrolita u tijelu, važna je karika našeg imuniteta koja ujedno služi i kao svojevrstan senzor pomoću kojeg osjećamo dodir, bol, pritisak, vlagu i različite temperature.

Samim tim je vjerovatno mnogima inspirativna – ne samo stručnjacima koji se bave njenim izgledom i njegom, već i naučnicima, ali i umjetnicima. Korak dalje, prateći IT trendove, ne čudi činjenica da su eksperti u međuvremenu doskočili nečemu što nazivaju E-skin.

U pitanju je tehnologija koja oponaša funkciju ljudske kože, razvijena na Univerzitetu u Novom Južnom Velsu. Kombinovanjem vještačkog perceptualnog uređaja sa naprednim senzorima moguće je oponašanje suptilnih ljudskih pokreta i fizioloških signala.
Inspirisani ljudskom kožom, istraživači su razvili elektronski uređaj koji je u stanju da detektuje mehaničke stimuluse za obradu informacija, uključujući prepoznavanje pokreta i rukopisa, uz ultranisku potrošnju energije. U biološkim nervnim sistemima, čulni organi kao što je koža mogu detektovati stimuluse, a generisani signali se zatim mogu prenijeti u ljudski mozak preko neurona i sinapsi za obradu.

Sve počiva na logici da ljudi mogu da osjete pritisak, bol i da komuniciraju sa okruženjem kroz fizički kontakt preko kože, pa je pomenuta tehnologija bazirana na tome da oponaša njenu funkcionalnost.

E-skin je, dakle, vještačka koža, odnosno transformativna tehnologija razvijena s ciljem zadovoljavanja rastućih zahtjeva za praćenje vitalnih funkcija u realnomvremenu, uključujući krvni pritisak, temperaturu i nivo kiseonika u krvi. Pored upotrebe u zdravstvenim ustanovama, E-skin bi se mogao koristiti za utvrđivanje zdravstvenog statusa sportista i ljudi koji rade u opasnim okruženjima. U budućnosti, uz dodatni razvoj, ova tehnologija mogla bi da nađe primjenu u nizu oblasti, uključujući njegu starijih i nadgledanje ekstremnih sportova.

Pomenuta tehnologija poznata je već godinama, ali su tek nedavno razvijeni rastezljivi senzori koji mogu da oponašaju percepciju ljudske kože mjerenjem pritiska, napetosti i težine. Oni mogu detektovati i pretvoriti spoljašnje stimuluse u električne signale. Ipak, problem je u tome što većina tih senzora nema sposobnost da stvarno obradi signale, za šta je potreban još jedan procesor koji bi trošio mnogo električne energije.

Kako bi „preskočili“ ovu prepreku, naučnici su inspiraciju potražili u ljudskom nervnom sistemu.

Biološke sinapse su mostovi koji povezuju neurone i imaju ključnu ulogu u pamćenju i funkcijama učenja. Stoga su upravo ti biološki sistemi bili fundamentalni za razvoj ove najnovije tehnologije.

Istraživači su, naime, primijenili električne stimuluse da kontrolišu provodljivost uređaja kako bi oponašali ljudska sinaptička ponašanja. Sve to staje u pojam „neuromorfno računarstvo“, koji predstavlja korištenje vještačkih neurona na pomenuti način. Sam sistem, koji čine neuromorfni računar i senzori, troši mnogo manje energije, pametniji je i energetski efikasniji.

Međutim, još ima posla prije nego što E-skin počnemo koristiti u svakodnevnom životu. Dok perceptivni sistem može da prepozna jednostavnu mimiku ili gestove sa velikom stopom uspjeha, kao što su palac gore ili stisnuta pesnica, neke složene je teško identifikovati, pa je neophodna dalja modifikacija materijala i strukture uređaja. Mada, kocka je bačena, i zasigurno nas u budućnosti čeka još mnogo noviteta koji će se odnositi na ovu i te kako zanimljivu tehnologiju.

Ovaj tekst autorke Blaženke Cuce, ali i brojne druge zanimljive sadržaje, možete pronaći u novom broju m:agazina.