EPFL’nin Yeniden Yapılandırabilir Robotik Laboratuvarı(RRL) ve Yumuşak Biyoelektronik Arayüzler Laboratuvarı'ndan (LSBI) bilim insanları, ortak bir çalışma ile gerçekçi bir dokunma hissi veren yapay cilt geliştirmeyi başardılar. İki laboratuvarın ortak çalışması sonucunda ortaya çıkan yapay cilt, yumuşak ve esnek bir yapının içinde elektrotları taşıyor.
Yapay cildin yumuşak sensörleri ve aktüatör sistemi, kullanıcının cildine tam uyum sağlayacak şekilde tasarlandı. Yapay cilt, sensörler ve aktüatör sistem sayesinde basınç ve titreşim şeklinde dokunsal geri bildirim sağlayabiliyor. Cildin üzerinde bulunan gerinim sensörleri, cildin deformasyonunu sürekli ölçerken, gerçekçi bir dokunuş hissi üretmek için gerçek zamanlı veriler alabiliyor.
Soft Robotic dergisinde yayınlanan yapay ciltle ilgili makalenin baş yazarı Harshal Sonar, “Sensörlerin ve aktüatörlerin bütünleştiği tamamen yumuşak suni bir deri geliştirdik. Çalışma bize kapalı devre kontrolü sağlıyor. Bu da kullanıcının hissettiği titreşim stimülasyonunu doğru ve güvenilir bir şekilde değiştirebildiğimiz anlamına geliyor. Elde ettiğimiz sonuç, örneğin tıbbi uygulamalarda hastanın propriosepsiyonunu test etmek gibi giyilebilir uygulamar için idealdir” dedi.
Yapay cilt, içine hava pompalanarak şişirilebilen bir membran tabakası oluşturan yumuşak pnömatik aktüatörler içerir. Yapay ciltte bulunan aktüatörler, değişen basınç ve frekanslara göre ayarlanabiliyor (100 Hz’e kadar veya saniyede 100 impuls). Membran tabakası şişirildiğinde ve hızla söndüğünde cilt titriyor. Membran tabakasının üzerinde de bir sensör katmanı bulunuyor.
Bu sensör katmanı, sıvı ve katı galyum karışımından yapılmış elektrotları içerir. Sensör içinde bulunan elektrotlar cildin yüzey değişikliğini sürekli olarak ölçüyor. Elektrotların elde ettiği veriler, mikro denetleyiciye gönderiliyor. Mikro denetleyici elde ettiği verilerle, kullanıcıya hareketleri ya da dış etkilerdeki değişiklikler sonucu ortaya çıkan hissi ayarlayarak gönderiyor.
Bilim insanları, geliştirdikleri yapay cildi şimdilik sadece parmaklar üzerinde test ettiler. Araştırmacılardan Harshal Sonar, “Bir sonraki adım, rehabilitasyon, sanal ya da artırılmış gerçeklik uygulamaları için tamamen giyilebilir bir prototip geliştirmek olacak. Prototip ayrıca manyetik rezonans deneylerinde dinamik beyin aktivitesi sırasında insan vücudunu uyarmak için sinirbilimsel çalışmalarda test edilecek” dedi.
