У медиков есть множество способов заглянуть к нам под кожу, включая МРТ, рентген и сонограммы.Китайские исследователи из Wuyi University создали роботизированный палец, который может предложить другой способ анализа. Их бионический палец может обнаружить такие структуры, как кровеносные сосуды, ткани и кости, которые находятся под кожей.
"Нас вдохновили человеческие пальцы, которые обладают самым чувствительным тактильным восприятием из всех известных нам, - говорит старший автор работы Цзяньи Луо, профессор университета. - Например, когда мы прикасаемся пальцами к своему телу, мы можем почувствовать не только текстуру кожи, но и очертания костей под ней".
Бионический палец на самом деле больше похож на татуировочную машинку. Он работает за счет многократных касаний наконечником, который методично сканирует поверхность. Наконечник сделан из углеродных волокон, которые сжимаются в большей или меньшей степени, когда сталкиваются с мягкими или твердыми материалами.
Основываясь на собственном сжатии, а также на реакции материала, с которым он сталкивается, бионический палец способен создавать 3D изображения того, к чему он прикасается. Сканируется не только поверхность, но и структуры, находящиеся под ней.
В ходе испытаний пальцу были представлены различные структуры, которые нужно было отобразить. Среди них была жесткая буква "А", покрытая слоем мягкого силикона, а также множество других форм, от мягких до твердых, также покрытых силиконом. Палец смог не только легко отобразить букву, но и успешно определить мягкие формы под силиконом.
Чтобы проверить, как бионический палец справится с задачей картирования человека, команда исследователей создала структуры, состоящие из искусственных костей и мышечной ткани из силикона. Они обнаружили, что прикосновение зонда было достаточно чувствительным, чтобы найти имитированные кровеносные сосуды, встроенные в искусственную ткань.
"Подобно пальпации [метод обследования пациента, выполняемый руками врача], бионический палец может распознавать простые тканевые структуры человеческого тела, но для распознавания сложных трехмерных структур еще предстоит проделать определенную работу, - пишут исследователи. - Важно отметить, что бионический палец может реконструировать 3D профиль тканевых структур, что делает пальпацию визуальной и научной. В целом, эти результаты показывают фантастические перспективы подповерхностной тактильной томографии для применения в человеческом теле."
Исследователи также считают, что система бионических пальцев может быть полезна для поиска ошибок в гибкой электронике, такой как носимые батареи работающие от пота и растягивающиеся экраны дисплеев. Чтобы проверить теорию, они провели пальцем по системе гибких схем, и он успешно обнаружил неправильно просверленное отверстие и область, в которой был разрыв, не позволяющий системе работать должным образом.
Исследовании было опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.
Комментарии
(0) Добавить комментарий