Kā cilvēka pirksti uztver molekulas
Kā cilvēka pirksti uztver molekulas

Video: Kā cilvēka pirksti uztver molekulas

Video: Kā cilvēka pirksti uztver molekulas
Video: Inside the Kemerovo shopping centre after deadly fire 2024, Maijs
Anonim

Vai esat kādreiz aizdomājušies, cik asa ir cilvēka taustes sajūta? Iepriekšējais darbs ir parādījis, ka mūsu pirksti var noteikt izciļņus, kuru augstums ir līdz 13 nanometriem. Un katrs ar aizvērtām acīm atšķirsim koku no metāla un plastmasas, jo šiem materiāliem ir dažādas faktūras un dažādi uzsūc pirkstu siltumu. Taču pētnieki no Kalifornijas Universitātes Sandjego ir atklājuši, ka caur pieskārienu cilvēki var sajust atšķirību starp divām virsmām, kas atšķiras tikai molekulu augšējā slānī.

Profesora Darena Lipomi vadītā komanda izmantoja divas silīcija vafeles, no kurām viena bija pārklāta ar oksidētu slāni, kurā dominē skābekļa atomi, bet otra tika pārklāta ar teflona materiālu uz oglekļa fluora bāzes. Abas plāksnes bija gludas un izskatījās gandrīz vienādas.

Pirmajā eksperimentā 15 brīvprātīgo grupai tika lūgts slīdēt ar pirkstu pāri trim plāksnēm un uzminēt, kura no tām atšķiras no pārējām divām. Dalībnieki pārbaudījumu izturēja 71% gadījumu.

Otrais pārbaudījums izrādījās grūtāks. Zinātnieki uz iegarenām silīcija plāksnēm ir uzlikuši astoņas šķērseniskas oksidēta un teflona slāņa svītras. Šajās joslās dažādi materiāli spēlēja binārā koda "vieninieku" un "nulles" lomu, un katrā plāksnē tika šifrēts astoņu bitu ASCII alfabēta burts.

Šoreiz desmit no vienpadsmit eksperimenta dalībniekiem, acīmredzot netālu no programmēšanas, spēja atšifrēt vārdu Lab (Laboratorija), bīdot ar pirkstu pa plāksnēm. Viņiem tas vidēji aizņēma mazāk nekā piecas minūtes.

Pēc pētnieku domām, cilvēki var sajust šīs atšķirības dažādu slīdošo berzes spēku dēļ, kas rodas, kad divi miera stāvoklī esošie objekti sāk slīdēt viens pret otru. Šīs parādības dēļ rodas durvju eņģu čīkstēšana vai apstājas vilciena troksnis.

Pārbaužu laikā noskaidrojās, ka dažādu virsmu atpazīšanas efektivitāte ir atkarīga no tā, cik ātri kustas pirksts un cik spēcīgi tas nospiež uz šķīvja.

Lipomi un viņa kolēģi izveidoja "mākslīgo pirkstu ar sensoru un spiediena devēju", kas tika nodots dažādiem materiāliem. Pēc datu apstrādes ar datora modeli viņi atklāja, ka dažās ātruma un spiediena kombinācijās atšķirības starp virsmām kļuva pilnīgi nenotveramas.

"Mūsu rezultāti liecina par cilvēka ievērojamu spēju ātri atrast pareizo spēka un ātruma kombināciju, lai uztvertu atšķirību starp šīm virsmām," Lipomi saka paziņojumā presei. Interesanti, ka šo atšķirību var sajust arī "mākslīgais pirksts" ar vienu sensoru.. nav nekāda sakara ar simtiem nervu galu mūsu ādā un receptoriem saitēs, locītavās, plaukstu locītavās, elkoņos un plecos, kas ļauj cilvēkiem sajust nelielas atšķirības, pieskaroties.

Pētījuma atklājumi, kas publicēti Materials Horizons, ir būtiski, lai izstrādātu tādas tehnoloģijas kā e-skin, taustes protēzes un taustes virtuālās realitātes vadības ierīces.

Ieteicams: