По данным журнала Nature, испанские ученые разработали механический палец, обладающий осязанием. Он сделан из полимера, который, толкая предмет, чувствует его вес и соразмеряет с ним используемую энергию.
Именно таким образом люди используют осязание. "Если мы берем хрупкий предмет, например, цветок, кончики наших пальцев ощущают его хрупкость, и мы прикасаемся к нему легко. Поскольку между нашими чувствами и мышцами существует обратная связь, мы инстинктивно прилагаем большее усилие, если держим или двигаем более тяжелую и грубую вещь", пишет Nature.
Поэтому одним из способов создания искусственной конечности, обладающей осязанием, может быть ее оснащение датчиками слабого давления, обеспечивающими такую обратную связь.
Но Торибио Фернандес Отеро и Мария Тереза Кортес из Политехнического университета Картахены предпочли сделать свой механический палец из "умного полимера", который называется полипиррол. Он расширяется под действием электрического тока и ведет себя по-разному, испытывая давление разной силы, сообщает Nature в статье, перевод которой публикует Inopressa.ru.
Чтобы превратить изменения формы полимера в сгибание, ученые наклеили тонкие полипирроловые пленки на обе стороны пластичной изоляционной ленты. Затем они прикладывают положительный электрический заряд к одной пленке и отрицательный к другой. В результате первая сжимается, вторая расширяется, и весь "сэндвич" сгибается.
Эти изменения формы происходят из-за того, что электроны либо удаляют из имеющих форму цепочки молекул полимера, либо добавляют в них. В результате возникает поток электронов, направленный от отрицательно заряженной пленки к положительно заряженной. Таким образом, при сгибании используется электрическая энергия.
Во время сгибания движущийся кончик пальца убирает с дороги мешающие ему предметы с одинаковой скоростью вне зависимости от их веса. Столкнувшись с более тяжелым предметом, палец просто толкает его сильнее, используя больше энергии.
По мнению Отеро и Кортес, подобная регулировка происходит благодаря тому, как полимерная пленка нажимает на препятствие. Давление изменяет плотность молекул полимера, а они предупреждают о том, какое напряжение потребуется для сгибания. В результате палец "чувствует" сопротивление, которое испытывает при движении.