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Dito artificiale in grado di identificare il materiale superficiale con una precisione del 90%.

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Artificial finger able to identify surface material with 90% accuracy (A) Diagramma schematico del processo di identificazione materiale del dito intelligente di percezione tattile triboelettrica. (B) Struttura del dito intelligente per la percezione tattile triboelettrica, costituita da un array di sensori triboelettrici, un modulo di acquisizione e trasmissione dati e un modulo di visualizzazione. (C) Diagramma schematico dei segnali di uscita dell’array di sensori triboelettrici quando il dito intelligente identifica materiali diversi. au, unità arbitrarie. (D) Materiali tipici situati in diverse posizioni nella serie triboelettrica: l’elettronegatività aumenta da destra a sinistra; al contrario, l’elettropositività aumenta da sinistra a destra. (E) Diagramma di flusso dell’interazione tra i moduli del dito intelligente durante l’identificazione dei materiali. Credito: La scienza avanza (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abq2521

Un team di ricercatori dell’Accademia cinese delle scienze ha sviluppato un dito artificiale in grado di identificare determinati materiali di superficie con una precisione del 90%. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista La scienza avanzail gruppo descrive come hanno utilizzato i sensori triboelettrici per conferire al dito di prova la capacità di acquisire il senso del tatto.

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Ricerche precedenti hanno portato allo sviluppo di dita robotiche che hanno la capacità di riconoscere determinati attributi di determinate superfici, come la pressione o la temperatura: il team con questo nuovo sforzo ha portato avanti tali sforzi aggiungendo la capacità di identificare un materiale che è essere toccato.

Il dito è stato creato applicando piccoli sensori quadrati sulla punta di un oggetto a forma di dito. Ciascuno dei quadrati è stato realizzato con un diverso tipo di polimero plastico, ciascuno scelto per le sue proprietà elettriche uniche. Quando tali sensori vengono spostati vicino a un oggetto, come una superficie piana, gli elettroni dei sensori interagiscono con i materiali in modi unici.

I sensori sotto il polimero erano tutti collegati ai propri processori all’interno del dito, che sono stati quindi collegati tra loro per consentire il confronto dei risultati e l’analisi dei dati basata sull’apprendimento automatico. I ricercatori hanno anche attaccato un minuscolo schermo LCD per la visualizzazione dei risultati. I ricercatori hanno quindi testato il loro dito facendolo toccare varie superfici piatte come quelle di vetro, legno, plastica e silicone. Lo hanno trovato in grado di rilevare il materiale giusto in media il 96,8% delle volte, con una precisione minima del 90% per tutte le superfici. I ricercatori hanno anche testato la resistenza del dito facendolo toccare una superficie migliaia di volte e hanno scoperto che reggeva abbastanza bene per applicazioni industriali.

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I ricercatori suggeriscono che se il loro dito dovesse essere utilizzato in un ambiente industriale potrebbe essere collegato direttamente a un meccanismo di controllo. Suggeriscono inoltre che potrebbe essere utilizzato per testare i prodotti per garantire che soddisfino gli standard di produzione. E notano anche che un tale dito potrebbe essere utilizzato anche su un robot umano a grandezza naturale, aumentando le sue capacità. Sottolineano che la tecnologia dietro il loro dito potrebbe probabilmente essere utilizzata in dispositivi protesici per aiutare a ripristinare un certo grado di tocco per le persone che hanno perso tale capacità.


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