Forscher der Cornell University haben einen faseroptischen dehnbaren Sensor unter Verwendung von LEDs und Farbstoffen entwickelt, der zu einem elastischen Material ähnlich der menschlichen Haut führt, das Verformungen, Druck, Biegungen und sogar Kraft und Anstrengung erfassen kann.
Ein System, das die Tür für die Entwicklung von Anwendungen empfindlicher Robotersysteme öffnet und es den Robotern ermöglicht, den Tastsinn sowie ein weites Feld der Augmented Reality zu implementieren und die Wahrnehmung von Empfindungen zu ermöglichen, die denen ähneln, die wir in der Realität fühlen würden Welt durch die Interaktion mit rein digitalen Elementen.
Die Cornell University stellt jedoch klar, dass diese Technologie auch andere nützliche Anwendungen in der Medizin haben könnte. Derzeit wird daran gearbeitet, eine Anwendung für die Physiotherapie und andere Bereiche zu schaffen.
Basierend auf früheren Arbeiten an dehnbaren Sensoren, die im Labor von Rob Shepherd erstellt wurden, der auch das Team bei der neuen Forschung an der Cornell University leitete, konzentriert sich das neue Projekt des Forschers Hedan Bai auf die Verwendung von faseroptischen dehnbaren Sensoren auf Silica-Basis, die kleine Wellenlängen erfassen können Änderungen, um mehrere Eigenschaften zu identifizieren, einschließlich Änderungen von Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Stress.
Da diese Silica-Fasern jedoch zunächst nicht mit weicher und elastischer Elektronik kompatibel sind, entschied sich Shepherd für die Entwicklung eines erweiterbaren Lichtleiters mit multimodalem Sensorsensor (SLIMS) durch ein langes Rohr, das ein Paar elastomerer Polyurethankerne enthält.
Auf diese Weise wird, während ein Kern transparent bleibt, der andere an mehreren Stellen, die mit einer LED verbunden sind, mit absorbierenden Farbstoffen gefüllt, die mit einem RGB-Sensorchip gekoppelt sind, der geometrische Änderungen im optischen Weg des Lichts registrieren kann.
Die Verwendung eines Dual-Core-Designs erhöht die Anzahl der Ausgänge, mit denen der dehnbare Sensor der Cornell University eine Vielzahl von Verformungen erfassen kann, einschließlich Druck, Biegung oder Dehnung. Es zeigt Verformungen an, indem der Farbstoff beleuchtet wird, der als räumlicher Codierer fungiert. Die Technologie wird mit einem mathematischen Modell kombiniert, das die verschiedenen Verformungen entkoppeln und ihre genaue Position und Größe angeben kann.
Darüber hinaus können diese SLIM-Sensoren mit kleiner Optoelektronik mit geringerer Auflösung betrieben werden, wodurch ihr Erstellungsprozess erheblich kostengünstiger und einfacher herzustellen und in Systeme zu integrieren ist. Die Cornell University stellt einen dehnbaren Sensor her und dieses Projekt ist ein großer Schritt für die Zukunft von Robotik und VR.
