Традиционные технологии виртуальной и дополненной реальности создают ощущения, близкие к настоящим, как правило, с помощью визуальных и слуховых стимулов.
По сравнению с глазами и ушами кожа как точка приложения этих технологий является сравнительно малоизученным органом чувств. А между тем возможность осязания способна значительно расширить восприятие.
Исследователи из Северо-Западного университета в США представили эпидермальную (то есть накожную) систему виртуальной реальности. Патч размером 15 на 15 сантиметров состоит из тонкого, мягкого и гибкого материала, в который встроены 32 крошечных вибрирующих привода.
Частота и амплитуда колебаний каждого из них регулируется независимо. Такая тонкая настройка позволяет испытывать наиболее реалистичное ощущение прикосновения.
Ширина каждого привода составляет 12–18 миллиметров, толщина 2,5 миллиметра, а масса всего 1,4 грамма. Силиконовый полимер, из которого изготовлена искусственная кожа, приклеивается прямо к поверхности тела. Такой способ крепления на требует ремней или других фиксирующих средств, что значительно упрощает использование "виртуальной кожи".
Ранее подобные девайсы требовали сложной ручной сборки, работали от массивных батарей и имели сложную проводную систему управления, отмечают американские исследователи.
Теперь же, применив свои знания в области гибкой электроники и беспроводной передачи энергии, учёные предложили искусственную кожу, комфортно прилегающую к изгибам тела и работающую без громоздких элементов питания и проводов.
"Благодаря схеме беспроводной подачи энергии мы полностью избавляемся от необходимости использования батарей. А значит, их веса, размера и ограниченного срока службы. В результате мы получаем тонкую лёгкую систему, носимую неограниченно долго", – поясняет в пресс-релизе университета руководитель исследовательской группы профессор Джон Роджерс (John Rogers).
Инженеры уверены, что новая технология внесёт неоценимый вклад в создание усовершенствованных чувствительных протезов конечностей.
Специалисты уже создали пробную версию искусственной руки, снабжённой аналогом осязания. Её пальцы "чувствуют" прикосновения благодаря патчу, крепящемуся на плече человека, носящего такой протез.
От сенсоров, расположенных на кончиках пальцев, сигнал передаётся на накладку, где преобразуется в тактильные ощущения.
Отметим, что это не первая попытка создать "чувствующий" протез. Некоторые разработки в этой сфере "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно описывали в своих прежних материалах.
Кроме того, применение накожного устройства станет важным шагом в развитии другой, относительно молодой области, – телемедицины, считают учёные.
Авторы разработки, описанной в престижном издании Nature, полагают, что благодаря "виртуальной коже" общение на расстоянии также станет более реалистичным и качественным.
Так, во время видеосвязи друзья и родственники получат возможность не только беседовать, но и "касаться" друг друга. При этом силу и характер прикосновений возможно будет контролировать при помощи своего мобильного устройства.
Ещё одной областью применения новой разработки станут онлайн-игры. К примеру, игроки, носящие на теле несколько накожных VR-устройств, получат возможность ощутить виртуальные удары своих соперников и получить более реалистичные ощущения от игры, сообщают учёные в своей статье.
В настоящее время исследователи работают над тем, чтобы сделать эпидермальное устройство виртуальной реальности ещё более тонким и лёгким. Они также планируют встроить в него дополнительные системы, чтобы патчи "ощущали" также тепло и растяжение.
Со временем, считают разработчики, новые устройства станут настолько тонкими и гибкими, что их будет возможно встраивать прямо в ткань одежды. Люди, носящие протезы, получат способность чувствовать прикосновения, нося "рубашки виртуальной реальности".
Добавим, что ранее авторы "Вести.Наука" рассказывали о протезах, чувствующих боль. и о технологии виртуальной реальности, имитирующей вкусовые ощущения.
Подписывайтесь на наш канал в Дзен! Еще больше интересного:https://zen.yandex.ru/vesti.ru