Технологии на сегодняшний день.

Бионические пальцы чувствуют внутреннюю работу тел и устройств.

Исследователи из Китая разработали бионический палец. Он может чувствовать внутреннюю работу тел и устройств, заменяя возможности рентгена и ультразвука. Результаты его «сканирования ударами и ударами» воспроизводятся в 3D-изображениях на компьютере.

Тактильное восприятие человеческих и бионических пальцев

Разработка концепции бионического пальца была вдохновлена ​​тактильными способностями человеческих пальцев.

Китайские ученые разработали методику, которая обнаруживает скрытые структуры не с помощью рентгеновских лучей или ультразвука, а «на ощупь» и воспроизводит их в виде 3D-профиля. Разработанный командой из Университета Уи в Цзянмэнь, провинция Гуандун, бионический палец способен захватывать внутреннюю часть человеческого тела, электронные устройства и другие сложные объекты и отображать их в 3D в мельчайших деталях.

По словам его разработчиков, бионический палец с «возможностью тактильной томографии под поверхностью» открывает неоптический способ исследования внутренней работы человеческого тела или электронных компонентов без необходимости их вскрытия.

Бионический палец изображает симулированную человеческую ткань

Человеческий палец как модель

Китайские исследователи вдохновились на свой проект человеческими пальцами, которые благодаря своему высокочувствительному тактильному восприятию могут ощущать не только текстуру кожи, но и подлежащие кости. Команда под руководством профессора Цзяньи Луо создала устройство, которое, как говорят, намного превосходит предыдущие искусственные датчики. В то время как последние распознают только внешние формы, текстуру поверхности и твердость, бионический палец может обнаруживать внутренние и внешние особенности сложных объектов, сделанных из разных материалов.

Искусственный палец «сканирует» объекты, двигаясь над ними и оказывая давление посредством постоянного тыкания и подталкивания. При каждом ударе углеродные волокна сжимаются. Степень сжатия предоставляет информацию об относительной жесткости или мягкости объекта. Эта информация вместе с местом, где она была записана, пересылается на компьютер и отображается в виде 3D-профиля.

Удивительная точность

Тактильное восприятие человеческих и бионических пальцев

Механизмы тактильного восприятия человеческих и бионических пальцев: в первых активны механорецепторы, во вторых используются тактильные сенсоры на основе углеродных волокон.

Авторское право на изображение: Ли и др.

При «сканировании» небольшого композитного объекта, состоящего из трех разных материалов, бионический палец Луо и его коллег не только смог различить мягкое внешнее покрытие и твердые внутренние канавки. Устройство также смогло обнаружить разницу между мягким внешним покрытием и мягким материалом, заполняющим внутренние канавки.

Бионический палец даже смог распознать и нанести на карту смоделированную человеческую ткань, состоящую из твердого полимерного «скелетного» компонента и мягкого силиконового «мышечного» слоя. Удалось воспроизвести трехмерное изображение структуры ткани и локализовать смоделированный кровеносный сосуд под мышечным слоем.

Экспертиза электронных устройств

Китайские исследователи также смогли диагностировать проблемы в электронных устройствах с помощью своих бионических пальцев. Например, им удалось создать изображение профиля внутренних электрических компонентов электронного устройства, не открывая устройство. С помощью этого 3D-изображения они определили место разрыва цепи. Они также обнаружили неправильно просверленное отверстие.

«Эта тактильная технология открывает неоптическую возможность для неразрушающего контроля человеческого тела и гибкой электроники», — говорит профессор Луо. А планы китайских ученых идут еще дальше. Затем они хотят развить способность своего бионического пальца к «всенаправленному распознаванию» с помощью различных материалов поверхности.

Исследование Луо и его коллег было опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.