Cambridge Üniversitesi öncülüğünde, Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (GZ) ve Londra Queen Mary Üniversitesi işbirliğiyle yürütülen yeni araştırma, ultra ince iletken mikrofiberler basmak için geliştirilen yöntemle günlük araç ve gereçlerle etkileşimi yeniden tanımlıyor. İnsan saçından daha ince, nano–mikro çap aralığındaki lifler; cam, plastik ve deri gibi farklı şekil ve yüzey dokularına sahip nesnelere algılama, enerji dönüşümü ve elektronik bağlantı yetenekleri kazandıracak şekilde isteğe bağlı olarak ayarlanabiliyor. Ekip, gözenekli grafen aerojeller gibi alışılmadık malzemeler dahil çeşitli günlük ortamlarda insan–makine etkileşimi için yeni olanaklar sunuyor.
TEK ADIMLIK SÜREÇ
Araştırmacıların sunduğu 3B baskı tabanlı tek adımlı adaptif fiber biriktirme süreci, kullanım noktasında, model geometrisine bağlı olarak farklı yüzey alanlarına iletken katmanların seçici yerleştirilmesini sağlıyor. Bulgular Advanced Fiber Materials dergisinde yayımlandı. Şeffaf katmanlar, gerçek zamanlı elektrokardiyogram (EKG) ve yüzey elektromiyografisi (sEMG) sinyallerini algılayabiliyor; bu işlev, robotik el, bir kalem ve bir pense kullanılarak gösterildi.
ROBOT PARMAK UYGULAMASI
Robotik parmağın etrafına sarılacak şekilde PEDOT:PSS’den üretilmiş 400 mikrofiberden oluşan bir dizi basıldı. EKG ölçümü sırasında bir insan işaret parmağı, robotik parmak üzerindeki mikrofiberlere bastırıldı ve sistem biyopotansiyelleri gerçek zamanlı kaydetti. Ekip, PEDOT:PSS mikrofiber elektrotların, robotları insan etkileşimli algılama işlevleriyle hızla ve uygun maliyetli biçimde donatmayı mümkün kıldığını; geçici elektronik deriler yaklaşımının robot ve protezlerin insan etkileşimini artırarak dokunma duyusunu taklit etmesinde kritik rol oynayabileceğini belirtiyor.
GÜNLÜK NESNE ENTEGRASYONU
Kalem veya pense kullanırken başparmak–tendon bölgesinden sEMG sinyallerini tespit etmek üzere, kalem gövdesine yaklaşık 600, pense sapına yaklaşık 1.000 adet PEDOT:PSS mikrofiber sarıldı. İnsan katılımcıdan kalemle yazı yazması ve penseyle farklı kuvvet seviyelerinde sert bir nesneyi kesmesi istendi. Yazma ve kavrama gibi günlük görevlerin gerçek zamanlı EKG/sEMG izleme ile birleşmesi, kullanıcıları veya bakıcıları anormal örüntüler hakkında uyarabilecek; aşırı efor ve yaralanmaların önlenmesine katkı sunabilecek.
UZAKTAN BAKIM SENARYOLARI
Özellikle evde bakım ve tele-tıp senaryolarında, etkileşimli robotlar giyilebilir cihazlara ihtiyaç duymadan EKG dahil hayati belirtileri periyodik olarak kontrol edebilecek. Bazı kriz durumlarında, acil müdahale ekipleri gelmeden önce robot aracılığıyla EKG algılama, bireyin kalp durumunun ön değerlendirmesine yardımcı olabilecek. Tehlikeli ortamda pense benzeri aletler kullanan çalışanlarda, yorgunluk, aritmi ve diğer risk göstergeleri erken teşhis edilerek iş güvenliği artırılabilecek.
ESNEK, SÜRDÜRÜLEBİLİR ARAYÜZ
Kuru mikrofiber elektrotların uzun ömürlü olduğu, algılama görevi tamamlandığında liflerin nesnenin orijinal yüzeyine zarar vermeden veya leke bırakmadan kolayca silinebildiği belirtiliyor. Farklı mevcut nesnelere özelleştirilebilir elektronik işlevleri entegre etme yaklaşımı, ‘Nesnelerin Fiberi (FoT)’ vizyonunu destekleyerek tıbbi teşhis, tedavi ve yeni nesil giyilebilir teknolojilerde dönüşüm potansiyeli taşıyor.
