Meniru Tangan Manusia untuk Membuat Sensor Lebih Baik

Para peneliti telah mengembangkan sensor “kulit elektronik” yang mampu meniru proses dinamis gerakan manusia. Mereka berusaha meniru proses biologis dan dinamis dari kulit tangan manusia untuk memungkinkan objek berperilaku serupa.

Sensor mode ganda mengukur besaran dan beban gerakan — seperti upaya mengayunkan raket tenis — serta kecepatan, durasi, dan arah. Triknya adalah memisahkan pengukuran ini dan memahami bagaimana parameter terpisah saling memengaruhi; misalnya, memantulkan bola tenis dengan lembut di atas raket membutuhkan input yang berbeda dari menyajikan bola ke lawan. Variabel yang sama ikut berperan ketika seseorang dengan lengan palsu perlu membedakan antara memegang telur atau membawa semangka.

Sensor dapat diterapkan untuk membantu orang menangkap besarnya untuk menekan, membungkuk, dan gerakan lainnya. Mereka juga dapat digunakan pada robotika lunak untuk memanipulasi objek halus, seperti menangkap ikan, atau bahkan dalam bencana ketika mereka mungkin perlu merangkak ke ruang yang tidak teratur dan memindahkan puing-puing.

Data diinformasikan oleh sinergi yang dibuat antara sinyal piezoelektrik dan piezoresistif. Sinyal piezoelektrik mengukur kekuatan luar, seperti tekanan, untuk menciptakan muatan listrik sementara sinyal piezoresistif mengurangi arus. Sensor mode ganda diapit bersama, dengan dua lapisan internal struktur mikro berbentuk piramida yang saling berhadapan. Mikrostruktur mengukur besaran dan pengukuran durasi dari lapisan piezoresistif dan laju pembebanan dinamis dan arah dari lapisan piezoelektrik. Efek sinergis ini memungkinkan sensitivitas tinggi pada rentang tekanan dan frekuensi yang luas, yang berarti bahwa peneliti dapat secara tepat mengukur kekuatan dan fleksibilitas yang diperlukan untuk meniru gerakan tertentu.