Sensor Kulit Elektronik Terinspirasi Biologi untuk Pelacakan Gerakan Presisi

Peneliti telah mengembangkan sensor "kulit elektronik" yang mampu meniru proses dinamis gerakan manusia. Mereka mencoba meniru proses biologis dan dinamis dari kulit tangan manusia untuk memungkinkan objek untuk berperilaku secara serupa.

Sensor dual-mode mengukur baik magnitudo maupun beban gerakan — seperti usaha dalam goyangkan raket tenis — serta kecepatan, durasi, dan arah. Triknya adalah untuk mendekopling pengukuran ini dan memahami bagaimana parameter terpisah mempengaruhi satu sama lain; misalnya, memantul bola tenis dengan lembut pada raket memerlukan input yang berbeda dari menyajikan bola ke lawan. Variabel yang sama masuk ke dalam proses saat seseorang dengan lengan buatan perlu membedakan antara menangani telur atau membawa semangka.

Sensor dapat diterapkan untuk membantu orang menangkap magnitudo untuk menekan, membengkokkan, dan gerakan lainnya. Mereka juga dapat digunakan pada robotika lunak untuk memanipulasi objek yang rapuh, seperti menangkap ikan, atau bahkan saat bencana saat mereka mungkin perlu merangkak ke ruang yang tidak teratur dan memindahkan puing.

Data ini diinformasikan oleh sinergi yang diciptakan antara sinyal piezoelektrik dan piezoresistif. Sinyal piezoelektrik mengukur gaya luar, seperti tekanan, untuk membuat muatan listrik sementara sinyal piezoresistif meredam arus. Sensor dual-mode disandwich bersama, dengan dua lapisan internal mikrostruktur berbentuk piramida yang menghadap satu sama lain. Mikrostruktur mengukur pengukuran magnitudo dan durasi dari lapisan piezoresistif dan kecepatan beban dinamis serta arah dari lapisan piezoelektrik. Efek sinergi ini memungkinkan sensitivitas tinggi atas rentang tekanan dan frekuensi yang luas, yang berarti peneliti dapat mengukur dengan presisi gaya dan fleksibilitas yang diperlukan untuk meniru gerakan tertentu.