Inteligentný senzor využíva farby na sledovanie deformácií a teploty
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 7. 12. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Mäkké robotické zariadenia často potrebujú snímať mechanické deformácie aj zmeny teploty, čo si vyžaduje viacero integrovaných senzorov. Nová technológia s názvom ChromoSense však spája obe funkcie v jednom jednoduchom, robustnom zariadení, ktoré mení farby.
V súčasnosti je tento inteligentný senzorický systém vo vývoji vo švajčiarskom výskumnom ústave EPFL. Finančné nenáročné nastavenie zariadenia ChromoSense je založené na jedinom priesvitnom gumovom valci s bielou LED diódou v hornej časti a mini spektrálnym meračom v spodnej časti. Valec je rozdelený na tri na seba naskladané časti.
Horná časť sa skladá z troch pozdĺžnych podsekcií, ktoré sú zafarbené červenou, zelenou a modrou farbou. Tie vedú pozdĺž hornej časti, niečo ako segmenty mandarínky. Stredná časť je oveľa kratšia a obsahuje termochromické farbivo, ktoré pri zahriatí desaturuje z predvolenej bohatej žltej farby. V spodnej časti sa nachádza tretia podsekcia, ktorá je opticky neutrálna.
Keď je LED dióda aktivovaná, svetlo z nej prechádza nadol cez všetky tri podsekcie a nakoniec je detegované a analyzované spektrálnym meračom. Ak sa valec ohne na jednu stranu, farebné podsekcie v hornej časti sa na jednej strane stlačia kratšie a na druhej sa natiahnu dlhšie. To znamená, že spektrálny merač dostane menej stlačených farieb a viac roztiahnutých farieb. A ak valec zostane rovný, ale natiahne sa alebo stlačí, pomery troch farieb zostanú rovnaké, ale ich intenzita sa zníži alebo zvýši.
„Predstavte si, že pijete tri rôzne príchute nápoja cez tri rôzne slamky naraz. Podiel každej príchute, ktorú získate, sa zmení, ak slamky ohnete alebo skrútite,“ povedal prof. Jamie Paik, vedúci vedec,. „Toto je rovnaký princíp, ktorý používa ChromoSense. Vníma zmeny svetla prechádzajúceho cez farebné časti, keď sa geometria týchto častí deformuje“.
Stredná časť je tiež aktívna a prispieva viac-menej žltou farbou v závislosti od okolitej teploty. Tretia časť zmiešava svetlo z hornej a strednej časti do jedného homogénneho signálu pre ľahšiu analýzu spektrometrom.
Vedci dúfajú, že po ďalšom vývoji inteligentného senzora ChromoSense by si mohol nájsť využitie nielen v mäkkej robotike, ale aj v nositeľných technológiách, ako sú pomocné exoskelety snímajúce silu alebo športové oblečenie na monitorovanie výkonu.
Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Communications.
