ຫຸ່ນຍົນສ່ວນໃຫຍ່ບັນລຸການຈັບແລະການສໍາພັດ tactile ໂດຍຜ່ານວິທີການ motorized, ຊຶ່ງສາມາດເປັນຫຼາຍເກີນໄປແລະແຂງ. ກຸ່ມມະຫາວິທະຍາໄລ Cornell ໄດ້ວາງແຜນວິທີການໃຫ້ຫຸ່ນຍົນທີ່ອ່ອນນຸ້ມຮູ້ສຶກເຖິງສິ່ງອ້ອມຂ້າງຂອງມັນພາຍໃນ, ໃນແບບດຽວກັນກັບມະນຸດ.
ກຸ່ມໜຶ່ງທີ່ນຳພາໂດຍ Robert Shepherd, ຜູ້ຊ່ວຍສາດສະດາຈານຂອງວິສະວະກຳກົນຈັກ ແລະ ການບິນອະວະກາດ ແລະ ຜູ້ສືບສວນຫຼັກຂອງ ຫ້ອງທົດລອງຫຸ່ນຍົນອິນຊີ, ໄດ້ພິມເຜີຍແຜ່ເອກະສານທີ່ອະທິບາຍວິທີການ waveguides optical stretchable ເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນ curvature, elongation ແລະບັງຄັບ sensors ໃນມືຫຸ່ນຍົນອ່ອນ.
ນັກສຶກສາປະລິນຍາເອກ Huichan Zhao ແມ່ນຜູ້ນໍາຂອງ "Optoelectronically Innervated Soft Prosthetic Hand ຜ່ານທາງ Optical Waveguides,” ເຊິ່ງສະແດງຢູ່ໃນສະບັບທໍາອິດຂອງວິທະຍາສາດຫຸ່ນຍົນ. ໜັງສືພິມສະບັບວັນທີ 6 ທັນວາ; ຍັງໄດ້ປະກອບສ່ວນນັກສຶກສາປະລິນຍາເອກ Kevin O'Brien ແລະ Shuo Li, ທັງສອງຫ້ອງທົດລອງຂອງ Shepherd.
Zhao ກ່າວວ່າ“ ຫຸ່ນຍົນສ່ວນໃຫຍ່ໃນມື້ນີ້ມີເຊັນເຊີຢູ່ດ້ານນອກຂອງຮ່າງກາຍທີ່ກວດພົບສິ່ງຂອງຈາກພື້ນຜິວ,” Zhao ເວົ້າ. "ເຊັນເຊີຂອງພວກເຮົາຖືກລວມເຂົ້າກັນພາຍໃນຮ່າງກາຍ, ດັ່ງນັ້ນພວກເຂົາສາມາດກວດພົບກໍາລັງທີ່ຖືກສົ່ງຜ່ານຄວາມຫນາຂອງຫຸ່ນຍົນ, ຄືກັນກັບພວກເຮົາແລະສິ່ງມີຊີວິດທັງຫມົດເຮັດເມື່ອພວກເຮົາຮູ້ສຶກເຈັບປວດ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ."
ທິດທາງຄື້ນແສງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຕັ້ງແຕ່ຕົ້ນຊຸມປີ 1970 ສໍາລັບຟັງຊັນການຮັບຮູ້ຈໍານວນຫລາຍ, ລວມທັງ tactile, ຕໍາແຫນ່ງແລະສຽງ. Fabrication ໃນເບື້ອງຕົ້ນແມ່ນຂະບວນການທີ່ສັບສົນ, ແຕ່ການມາເຖິງໃນໄລຍະ 20 ປີທີ່ຜ່ານມາຂອງ lithography ອ່ອນແລະການພິມ 3-D ໄດ້ນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາເຊັນເຊີ elastomeric ທີ່ຜະລິດໄດ້ງ່າຍແລະລວມເຂົ້າໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຫຸ່ນຍົນອ່ອນ.
ກຸ່ມ Shepherd ໄດ້ໃຊ້ຂະບວນການ lithography ອ່ອນໆສີ່ຂັ້ນຕອນເພື່ອຜະລິດແກນ (ໂດຍຜ່ານແສງສະຫວ່າງທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍ), ແລະ cladding (ດ້ານນອກຂອງ waveguide), ເຊິ່ງຍັງມີ LED (diode emitting ແສງສະຫວ່າງ) ແລະ photodiode ໄດ້.
ຍິ່ງຂາທຽມຜິດປົກກະຕິຫຼາຍເທົ່າໃດ, ຄວາມສະຫວ່າງຫຼາຍຈະສູນເສຍຜ່ານຫຼັກ. ການສູນເສຍແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້, ຕາມທີ່ກວດພົບໂດຍ photodiode, ແມ່ນສິ່ງທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ຂາທຽມ "ຮັບຮູ້" ສະພາບແວດລ້ອມຂອງມັນ.
Shepherd ກ່າວວ່າ "ຖ້າບໍ່ມີແສງສະຫວ່າງສູນເສຍໃນເວລາທີ່ພວກເຮົາງໍຂາທຽມ, ພວກເຮົາຈະບໍ່ໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນໃດໆກ່ຽວກັບສະພາບຂອງເຊັນເຊີ," Shepherd ເວົ້າ. "ຈໍານວນການສູນເສຍແມ່ນຂຶ້ນກັບວິທີທີ່ມັນງໍ."
ກຸ່ມດັ່ງກ່າວໄດ້ນໍາໃຊ້ຂາທຽມ optoelectronic ຂອງຕົນເພື່ອປະຕິບັດວຽກງານທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ລວມທັງການຈັບແລະ probing ສໍາລັບຮູບຮ່າງແລະໂຄງສ້າງ. ສິ່ງທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ສຸດ, ມືສາມາດສະແກນຫມາກເລັ່ນສາມຫນ່ວຍແລະກໍານົດ, ໂດຍຄວາມອ່ອນໂຍນ, ເຊິ່ງແມ່ນຫມາກສຸກທີ່ສຸດ.
ທ່ານ Zhao ກ່າວວ່າ ເທັກໂນໂລຍີນີ້ ມີທ່າແຮງຫຼາຍດ້ານໃນການນຳໃຊ້ ຂາທຽມ, ລວມທັງຫຸ່ນຍົນທີ່ມີແຮງບັນດານໃຈທາງຊີວະພາບ, ເຊິ່ງ Shepherd ໄດ້ສຳຫຼວດໄປພ້ອມໆກັບ. Mason Peck, ຮອງສາສະດາຈານຂອງວິສະວະກໍາກົນຈັກແລະອາວະກາດ, ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນການສໍາຫຼວດອະວະກາດ.
ທ່ານ Shepherd ກ່າວ, ໂດຍອ້າງອີງໃສ່ການຮ່ວມມືກັບ Peck, "ໂຄງການນັ້ນບໍ່ມີການໂຕ້ຕອບທາງດ້ານຄວາມຮູ້ສຶກ, ແຕ່ຖ້າພວກເຮົາມີເຊັນເຊີ, ພວກເຮົາສາມາດຕິດຕາມການປ່ຽນແປງຂອງຮູບຮ່າງໃນເວລາການເຜົາໃຫມ້ [ຜ່ານ electrolysis ນ້ໍາ] ແລະພັດທະນາລໍາດັບການປະຕິບັດທີ່ດີກວ່າເພື່ອເຮັດໃຫ້. ມັນເຄື່ອນທີ່ໄວຂຶ້ນ.”
ການເຮັດວຽກໃນອະນາຄົດກ່ຽວກັບທິດທາງຄື້ນ optical ໃນຫຸ່ນຍົນອ່ອນໆຈະເນັ້ນໃສ່ຄວາມສາມາດທາງດ້ານຄວາມຮູ້ສຶກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ໃນສ່ວນຫນຶ່ງແມ່ນການພິມ 3-D ຮູບຮ່າງຂອງເຊັນເຊີທີ່ສັບສົນຫຼາຍ, ແລະໂດຍການລວມເອົາການຮຽນຮູ້ເຄື່ອງຈັກເປັນວິທີການ decoupling ສັນຍານຈາກຈໍານວນ sensors ເພີ່ມຂຶ້ນ. "ດຽວນີ້," Shepherd ເວົ້າວ່າ, "ມັນຍາກທີ່ຈະຕັ້ງບ່ອນທີ່ການສໍາພັດມາຈາກ."
ວຽກງານນີ້ໄດ້ຮັບການສະໜັບສະໜູນໂດຍການຊ່ວຍເຫຼືອລ້າຈາກຫ້ອງການຄົ້ນຄ້ວາວິທະຍາສາດຂອງກອງທັບອາກາດ, ແລະນຳໃຊ້ Cornell NanoScale ສະຖານທີ່ວິທະຍາສາດແລະເຕັກໂນໂລຢີ ແລະ Cornell Center ສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າວັດສະດຸ, ເຊິ່ງທັງສອງໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນຈາກມູນນິທິວິທະຍາສາດແຫ່ງຊາດ.
- Tom Fleischman, ມະຫາວິທະຍາໄລ Cornell