رابط پوشیدنی انسان و ماشین دستاورد جدید دانشمندان

ککمیاب آنلاین: دانشمندان از ساخت نوعی «رابط پوشیدنی انسان و ماشین» آگاهی داده اند که هم در زیر آب کار می کند و هم نیروی لازم برای کار کردنش را خودش تولید می کند و نیازی به باتری ندارد.

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه خبری تِک اِکسپلور (Tech Xplore)، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس در مقاله ای که در مجله بررسی های فیزیک کاربردی (Applied Physics Reviews)، پخش شده، از پیشرفت نوعی دستگاه واسط انسان و ماشین سخن گفتند که کشش پذیر، ارزان و ضدآب است.
دستگاه های پوشیدنی واسط انسان و ماشین (HMI)، می توانند برای کنترل ماشین ها، کامپیوتر ها، پخش کننده های موسیقی و سایر سیستم ها استفاده شوند اما یکی از اشکالات بر سر راه استفاده از این دستگاهها وجود عرق روی پوست انسان است.
دستگاه جدیدی که دانشمندان از آن سخن می گویند، مبتنی بر یک آرایه حسگری مغناطیسی الاستیک نرم است که فشار مکانیکی ناشی از فشار انگشت را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند.
این دستگاه شامل دو قسمت اصلی است. اولین قسمت لایه ای است که حرکت مکانیکی را به یک پاسخ مغناطیسی تبدیل می کند. این پاسخ مغناطیسی شامل مجموعه ای از ریزمغناطیس ها در یک ماتریس سیلیکونی متخلخل است که می تواند فشار ملایم نوک انگشت را به یک تغییر میدان مغناطیسی تبدیل کند.
قسمت دوم، یک لایه القایی مغناطیسی است که از سیم پیچ های فلزی مایع طرح دار تشکیل شده است. این سیم پیچ ها به تغییرات میدان مغناطیسی پاسخ می دهند و بوسیله پدیده القای الکترومغناطیسی الکتریسیته تولید می کنند.
بر اساس اظهارات یکی از دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، باتوجه به انعطاف پذیری و دوام مواد، آرایه حسگری مغناطیسی الاستیک می تواند قدرت پایداری را در اثر تغییر شکل ها، مانند غلتیدن، تاشدن و کشش بوجود آورد.
با توجه به این خاصیت های قانع کننده، می توان از این دستگاه که کارهای بیومکانیکی انسان را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند، در دستگاه های واسط انسان و ماشین بهره برد.
کسی که دستگاه واسط انسان و ماشین را می پوشد، نیروی لازم جهت راه اندازی آنرا با حرکاتش تولید می کند. این بدان معنا است که نیازی به باتری یا سایر اجزای خارجی برای تولید برق نیست. این ویژگی، دستگاه واسط انسان و ماشین را دوستدار محیط زیست و بادوام تر می کند.
این دستگاه در وضعیت مختلف دنیای واقعی، همچون در وضعیت خیس شدن قرار گرفت. این شبیه شرایطی بود که امکان دارد در حمام یا زیر بارش باران یا در حین فعالیت شدید ورزشی اتفاق بیفتد. این دستگاه هنگام خیس شدن نیز به خوبی کار می کرد، برای اینکه میدان مغناطیسی چندان تحت تأثیر آب قرار نمی گرفت.
پژوهشگران طیف وسیعی از تکنیک های ساخت و مونتاژ را برای بهینه سازی تبدیل انرژی بیومکانیکی به الکتریکی دستگاه مطالعه کردند. آنها دریافتند که احیانا می توانند با کنترل ضخامت لایه انعطاف پذیر و غلظت ذرات مغناطیسی به تعادل بین عملکرد و انعطاف پذیری دست یابند.
به گفته یکی از دانشمندان، در آزمایش های انجام شده، آرایه سنسور مغناطیسی نه فقط بصورت بی سیم به عنوان دکمه روشن و خاموش یک لامپ عمل کرد، بلکه قادر بود پخش کننده موسیقی را نیز کنترل کند.
این آزمایش ها نوید کاربردهای جدید را برای دستگاه های همه کاره واسط انسان و ماشین می دهند که در مقابل آب هم مقاوم هستند. چنین دستگاه هایی می توانند برای کنترل خیلی از انواع دستگاه های هوشمند استفاده شوند.

آخرین مطالب مرتبط