Европейским ученым удалось разработать термочувствительную мембрану на основании которой может быть создано специальное покрытие – «кожа» для роботов, позволяющая им «чувствовать» людей вокруг.
Чувствительным элементом является мембрана – гибкое, прозрачное покрытие изготавливаемое из пектина, недорогого растительного материала, используемого для приготовления джема. В отличие от классических электронных датчиков, этот основан на генерации потока ионов, а не электронов, и способен обнаружить изменения температуры, аналогично чувствительным органам имеющимся у змей.
Мембрана способна ощущать изменение температуры, менее чем 10 милликельвин, что вдвое чувствительнее человеческой кожи. Она может обнаружить тепло от тела размером с кролика. При проведении опытов исследователи при помощи микроволновой печи нагревали игрушечного медвежонка и устанавливали его на разных расстояниях от мембраны. Изменения температуры вызывали изменение сопротивления мембраны, которые фиксировались электродами, установленными по краям мембраны и передавались на компьютер.
Разработчики предполагают, что термочувствительная мембрана может быть нанесена в виде одного из слоев «кожи», используемой для покрытия роботов, чтобы обеспечить их температурной чувствительностью.
Таким образом, если подобной мембраной покрыть все тело робота, подобно коже, это обеспечит термическое зрение робота в 360°. Такое свойство способно помочь машинам пересекать людные места, не задевая людей, или помочь поисково-спасательным роботам находить людей в завалах или задымленных помещениях. Это также может помочь роботам избегать повреждений и быть более полезными для людей. Робот-помощник, например, сможет предупредить, если чай слишком горячий.
Термочувствительные мембраны также могут быть использованы в протезах, для создания сенсорной обратной связи с владельцем.
В отличие от существующих гибких тепловых датчиков, разработанные мембраны чувствительны в широком диапазоне температур и очень просты в изготовлении. Исследователи просто поместили пектин в форму, а затем погрузили его в хлорид кальция. Ионы кальция делают пектин чувствительным к тепловым изменениям. Сигналы от электродов, расположенные вдоль края мембраны, позволяют определить источники тепла.
Сейчас команда разрабатывает алгоритмы определения температуры сложных поверхностей, таких, например, как части тела.