By Людські пальці не лише відчувають різновид поверхні. Вони ще й дають змогу виявити, що розташоване під нею. Надихнувшись такими можливостями, дослідники спроєктували пристрій, що нагадує палець, який, торкаючись поверхні об’єкта, відтворює його внутрішню структуру в 3D. Попередні детектори дотику виявляли форму, твердість і фактуру, але не деталі під поверхнею. Як випливає з опису досліджень на сторінках Cell Reports Physical Science, науковці тестували пристрій, скануючи штучну людську тканину й електронні схеми — пише Саймон Мейкін у журналі Scientific American.
“Перспективи застосування біонічного пальця для біомедичної інженерії та опису матеріалів є багатонадійними; цю технологію можна застосовувати також у роботах і протезах, чого й торкнуться наші наступні праці”, — каже співавтор досліджень Жімінг Чен, інженер із Китайського університету Уі.
Новий “палець” містить детектор дотику з вуглецевого волокна. Що твердішою є досліджувана точка, то сильніший сигнал він передає. Прилад пересувається поверхнею об’єкта, торкаючись його кількаразово в кожному місці, щоб відчути реакцію на натиск, що збільшується. Цей процес виявляє такі деталі під поверхнею, як тверді пласти всередині м’яких матеріалів. “При натисканні біонічним пальцем тверді предмети зберігають свою форму, тоді як м’які деформуються, — говорить інженер Джіан Ї Луо, який контролює дослідження. — Ця інформація пересилається до комп’ютера разом із зареєстрованою позицією і відображається в реальному часі як 3D-зображення”.
Інші методи відображення, зокрема рентген, ПЕТ, МРТ і ультразвук, окрім переваг, мають також вади. Рентген загрожує здоров’ю, а інші діагностичні апарати не є ані переносними, ані швидкими, ще й багато з них дорогі. Новий прилад, найпевніше, не буде суттєво дешевшим від УЗД-апарата, але зможе забезпечити кращу роздільну здатність. “Це інший метод обстеження, який при декотрих застосуваннях здатен забезпечити суттєву перевагу, — вважає інженер Срірам Субраманян з Університетського коледжу Лондона, який не брав участі в дослідженнях. — Я не думаю, наприклад, що за допомогою УЗД було б легко отримати зображення електронних схем”.
У штучній людській тканині прилад виявив кістки й кровоносні судини, а в електронній системі, прихованій у м’якому матеріалі, знайшов розрив у ланцюжку й неправильно просвердлений отвір. “Зазвичай, коли щось зіпсується в таких схемах, єдиний спосіб знайти пошкодження — це розібрати їх на частини”, — каже Субраманян.
Приладу буде важко відображати об’єкти, зовнішня поверхня яких надто тверда, бо він може оминати деталі під твердими шарами. Та науковці планують розширити свій винахід на більшу кількість параметрів. “Ця система може складатися, як наші долоні, з багатьох пальців, уможливлюючи «багатовекторне» виявлення. Це забезпечило б повнішу інформацію”, — підсумовує Чен.
