Tým inženýrů pod vedením Northwesternské univerzity vyvinul nový typ nositelného zařízení, které stimuluje pokožku k poskytování různých komplexních vjemů.

Tenké, flexibilní zařízení jemně přilne k pokožce a poskytuje realističtější a pohlcující smyslové zážitky. I když se nové zařízení evidentně hodí pro hraní her a virtuální realitu (VR), vědci si představují i ​​aplikace ve zdravotnictví.

Zařízení je nejnovějším pokrokem v nositelné technologii od průkopníka severozápadní bioelektroniky Johna A. Rogerse. Nová studie staví na práci publikované v roce 2019 v Nature, ve které jeho tým představil „epidermální VR“ systém propojený s pokožkou, který komunikuje dotek prostřednictvím řady miniaturních vibračních aktuátorů přes velké plochy pokožky s rychlým bezdrátovým ovládáním.

Využití energie uložené v kůži

Nové zařízení se skládá z šestiúhelníkového pole 19 malých magnetických ovladačů zapouzdřených v tenkém, flexibilním materiálu ze silikonové síťoviny. Každý aktuátor může poskytovat různé pocity, včetně tlaku, vibrací a kroucení. Pomocí technologie Bluetooth ve smartphonu zařízení přijímá data o okolí osoby, která je převádí na hmatovou zpětnou vazbu. Nahrazuje jeden vjem (např. zrak) jiným (dotek).

Přestože je zařízení napájeno malou baterií, šetří energii díky chytré „bistabilní“ konstrukci. To znamená, že může zůstat ve dvou stabilních polohách, aniž by potřeboval stálý přísun energie. Když aktuátory stlačí dolů, ukládá energii do pokožky a do vnitřní struktury zařízení. Když akční členy zatlačí zpět nahoru, zařízení použije malé množství energie k uvolnění uložené energie. Zařízení tedy využívá energii pouze tehdy, když aktuátory změní polohu. Díky této energeticky účinné konstrukci může zařízení fungovat delší dobu na jedno nabití baterie.

Pro identifikaci optimálního designu provedl Huangův tým systematické výpočetní modelování, aby prozkoumal, jak zařízení interaguje s pokožkou prostřednictvím elektromagnetického ovládání.

„Je nezbytné, aby tento bistabilní design mohl být univerzálně použit na všechny typy lidské kůže. Výpočtové modelování umožňuje přesnou optimalizaci a zajišťuje tuto schopnost,“ řekl Huang.

Zdroje: Tisková zpráva Northwesternské univerzity, Studie byla zveřejněna v časopise Nature