Представьте себе робота, который может не только видеть и слышать, но и чувствовать прикосновения, температуру и давление, как живое существо. Ученые из Университета Бен-Гуриона в Негеве сделали большой шаг к созданию такого робота.
Команда исследователей под руководством доктора Аслана Мириева разработала многофункциональные материалы-сенсоры, которые имитируют сложные возможности природных систем. Это настоящий прорыв в области физического искусственного интеллекта (PAI).
Но что такое физический ИИ? В отличие от цифрового ИИ, который работает с данными и вычислениями, физический ИИ сочетает физические структуры с вычислительным интеллектом. Цель - создать автономных мягких роботов, способных динамично взаимодействовать с окружающей средой, как живые существа.
Ключ к успеху - многофункциональность. Подумайте о том, как работают органы в нашем теле: они выполняют сразу несколько функций. Именно такую многозадачность ученые пытаются воссоздать в искусственных системах.
Команда доктора Мириева разработала композитные материалы с высокой смешанной ионно-электронной проводимостью (ISMC), которые можно печатать на 3D-принтере. Эти материалы могут передавать заряды как через ионы, так и через электроны, что позволяет им обрабатывать различные сигналы одновременно.
"Эти био-аналогичные сенсоры имеют огромный потенциал применения в областях, требующих точных и многофункциональных сенсорных возможностей", - говорит доктор Мириев. "Возможности обширны: от робототехники, где они могут способствовать более реалистичному и отзывчивому взаимодействию, до здравоохранения, где их можно использовать в передовых диагностических инструментах".
Ведущий автор исследования, доктор Сергей Нечаусов, использовал ионные жидкости на основе имидазолия в фотополимерной матрице для достижения высокой ионной и электронной проводимости. В результате получились многофункциональные микропирамидальные датчики давления и температуры с высокой чувствительностью в широком диапазоне температур и давлений.
"Благодаря химическому составу ISMC и передовому фоторелогическому поведению, мы можем точно печатать на 3D-принтере многофункциональные датчики практически любой формы", - объясняет доктор Нечаусов. "Такие датчики могут работать как на переменном, так и на постоянном токе, а их способность давать точные, четкие ответы на множественные стимулы делает их универсальными".
Представьте себе искусственную кожу, которая может чувствовать прикосновения, температуру и давление, как настоящая. Такая технология может революционизировать робототехнику, создание протезов и даже медицинскую диагностику.
Исследователи планируют дальше совершенствовать эти датчики, изучая дополнительные функции и улучшая их производительность для более широкого спектра применений. В будущем они надеются создать искусственную кожу, которую можно будет напечатать на 3D-принтере, и добавить возможности привода для разработки телесно-интеллектуальных мягких систем для мягкой робототехники, гаптики и здравоохранения.
Представьте себе мир, где роботы не только думают, но и чувствуют, как мы. Где протезы не просто заменяют утраченные конечности, но и возвращают способность ощущать. Где медицинские устройства могут "чувствовать" состояние пациента на уровне, недоступном сегодняшним технологиям. Этот мир может быть ближе, чем мы думаем, благодаря таким прорывам в области физического ИИ.
Источник:
DOI: 10.1016/j.cej.2024.153759
-------------------------------------
Поддержите наш проект: подпишитесь на канал, поставьте лайк или напишите комментарий, а также подписывайтесь на наши страницы на других площадках, в том числе на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!