Первый электронный датчик бесконтактных и тактильных раздражителей

Первый электронный датчик бесконтактных и тактильных раздражителей

Благодаря искусному использованию магнитных полей, учёные Гельмгольца-Центра Дрездена-Россендорфа и университета Йоханнеса Кеплера разработали первый электронный датчик, одновременно обрабатывающий как бесконтактные, так и тактильные раздражители. Предыдущие попытки сделать нечто подобное не принесли успеха. Объединить две функции на одном устройстве не удавалось по причине перекрывающихся сигналов различных стимулов.

Магнитная микроэлектромеханическая система

Инновационный датчик без каких-либо сложностей наносится на кожу человека, обеспечивая бесшовную интерактивную платформу для сценариев виртуальной и дополненной реальности. Подробности относительно разработки публикует научный журнал «Nature Communications».

Самый объёмный человеческий орган — кожа, рассматривается наиболее функционально универсальной частью тела. Этот орган способен не только различать самые разнообразные стимулы за короткий промежуток времени, но также  классифицировать интенсивность сигналов в широком диапазоне частот.

Исследовательская группа физиков и материаловедов смогла создать электронный аналог практически с идентичными характеристиками. По словам учёных, благодаря инновационному датчику, можно существенно упростить взаимодействие между людьми и машинами.

Между тем, современные системы работают либо путём регистрации физического прикосновения, либо путём отслеживания объектов бесконтактным способом. Оба способа взаимодействия впервые удалось скомбинировать на датчике магнитной микроэлектромеханической системы.

Уникальный сенсор обрабатывает электрические сигналы бесконтактных и тактильных взаимодействий в разных областях. Таким образом, сенсор дифференцирует происхождение стимулов в реальном времени и подавляет нежелательные сигналы других источников. Следует также отметить необычную конструкцию нового сенсора.

Конструктивное исполнение нового сенсора

На тонкой полимерной плёнке инженеры закрепили магнитный датчик, основанный на так называемом гигантском магнитосопротивлении. Плёнку, в свою очередь, герметизировали слоем полимера на основе кремния (полидиметилсилоксан), содержащим округлую полость, предназначенную для точного совмещения с датчиком.

Внутри полости исследователи встроили гибкий постоянный магнит с наконечниками, похожими на пирамиды, выступающими на поверхность. В результате получилось нечто, напоминающее липкую пленку с оптическими украшениями. Однако именно в таком дизайне видится одна из сильных сторон нового датчика.

Таким образом, получилось устройство исключительно гибкое, идеально подходящее для работы в любой среде. Даже в условиях сильно искривлённой поверхности наложения сенсор продолжает работать без утраты функциональности. Новый датчик, к примеру, легко размещается на кончике пальца руки человека.


При помощи информации: HZDR