سرايا - تخيّل يدًا روبوتية تلتقط فنجانًا ساخنًا، فتدرك ارتفاع حرارته وتضبط قوة قبضتها في اللحظة المناسبة، أو طرفًا صناعيًّا يستطيع استشعار ضغط الأصابع على جسم هش، بما يساعد مستخدمه على التعامل معه بحذر.
لم تعد هذه التصورات مجرد أفكار مستقبلية، بل أصبحت جزءًا من الأبحاث التي تسعى إلى تطوير الجلد الإلكتروني، وهي تقنية تحاكي بعض قدرات الجلد البشري في استشعار اللمس والضغط والتغيرات الحرارية.
ويعمل الباحثون على تطوير مواد مرنة مزودة بمستشعرات دقيقة تحول المؤثرات الفيزيائية إلى إشارات كهربائية قابلة للقياس والتحليل، في خطوة قد تعيد تشكيل مستقبل الروبوتات والأطراف الصناعية والتطبيقات الطبية.
كيف يعمل؟
يعتمد الجلد الإلكتروني، المعروف علميًا باسم Electronic Skin، على دمج مستشعرات متعددة داخل طبقات رقيقة ومرنة يمكن تثبيتها على الأسطح أو دمجها في الأجهزة الذكية.
وتتمثل إحدى وظائفه الأساسية في استشعار اللمس، إذ تستطيع بعض المستشعرات قياس الضغط الناتج عن ملامسة جسم ما، وتحديد شدته وموقعه، فيما يمكن لتصميمات أخرى التقاط الاهتزازات والتغيرات الميكانيكية الدقيقة.
أما الإحساس بالحرارة، فيعتمد على مستشعرات حرارية تقيس درجة الحرارة أو التغيرات التي تطرأ عليها.
وتُرسل هذه البيانات إلى وحدات إلكترونية تعالجها، وقد تستعين بخوارزميات الذكاء الاصطناعي لتفسيرها وتحديد الاستجابة المناسبة.
ويتمثل التحدي العلمي في جمع هذه الوظائف ضمن منظومة واحدة، بحيث تستطيع التمييز بين الضغط والحرارة دون أن تتداخل القراءات، وهو أمر ضروري لتوفير إحساس أكثر دقة وموثوقية.
تطورات علمية
في دراسة نُشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، عرض باحثون نظامًا للجلد الإلكتروني متعدد المستشعرات، يهدف إلى فصل قياسات الضغط عن قياسات الحرارة، بما يعزز القدرة على التمييز بين الأجسام المتشابهة ظاهريًا والمختلفة في خصائصها.
ويعكس هذا الاتجاه تحولًا في أبحاث الجلد الإلكتروني، من تطوير مستشعرات منفردة إلى تصميم أنظمة متكاملة تستطيع جمع أنواع متعددة من المعلومات الحسية ومعالجتها في الوقت نفسه.
ومع ذلك، لا تزال هذه التقنيات متفاوتة في مستوى نضجها، ولا يعني نجاح نموذج بحثي أن الجلد الإلكتروني أصبح قادرًا على محاكاة جميع وظائف الجلد البشري.
الأطراف الصناعية والروبوتات
تُعد الأطراف الصناعية الذكية من أبرز المجالات المرشحة للاستفادة من هذه التقنية، إذ يمكن للمستشعرات أن توفر معلومات عن قوة القبضة والتلامس ودرجة الحرارة، بما يساعد على تحسين التحكم في الطرف الصناعي، إذا اقترنت بنظام مناسب لنقل التغذية الراجعة الحسية إلى المستخدم.
وفي مجال الروبوتات، قد يتيح الجلد الإلكتروني التعامل بحذر أكبر مع الأجسام الهشة، وتحسين التفاعل مع البيئة المحيطة، خصوصًا في المهام التي تتطلب دقة عالية.
كما يمكن توظيف بعض تصميماته في الأجهزة الطبية القابلة للارتداء، لمراقبة الضغط والتلامس ودرجات الحرارة، وفقًا لطبيعة المستشعرات والتطبيق المستهدف.
محاكاة الجلد البشري
رغم التقدم المحقق، يواجه تطوير الجلد الإلكتروني تحديات تتعلق بمتانة المواد، والحفاظ على دقة القياس عند الانحناء والتمدد، وتقليل استهلاك الطاقة، وتسريع معالجة البيانات.
وتبرز أيضًا الحاجة إلى تطوير وسائل فعالة لتحويل الإشارات الإلكترونية إلى إحساس مفهوم للمستخدم، خاصة في الأطراف الصناعية، فضلًا عن ضمان سلامة الأجهزة وموثوقيتها عند الاستخدام طويل الأمد.
مستقبل الإحساس الصناعي
يفتح الجلد الإلكتروني آفاقًا جديدة أمام التقنيات التي تتفاعل مع الإنسان والبيئة، لكنه لا يزال مجالًا بحثيًا متطورًا يحتاج إلى مزيد من الاختبارات والتحسينات.
ومع استمرار التقدم في علوم المواد والإلكترونيات والذكاء الاصطناعي، قد تصبح الأنظمة الاصطناعية أكثر قدرة على استشعار محيطها والاستجابة له، لتقترب خطوة إضافية من محاكاة بعض جوانب الإحساس البشري.
إقرأ ايضاَ
وسوم:
شارك المقال:
الأكثر قراءة
01
02
03
04
05
آخر الأخبار
تكنولوجيا
خدعة الأرقام المألوفة .. تحايل برقم الشاشة لسرقة البيانات
منذ 2 ساعة
تكنولوجيا
الطباعة ثلاثية الأبعاد بالمعادن .. تحول متسارع في صناعة قطع الغيار
منذ 2 ساعة
تكنولوجيا
حتى بعد حذفها .. أداة تكشف محادثات الذكاء الاصطناعي داخل هاتفك
منذ 2 ساعة
تكنولوجيا
روبوتات شبيهة بالبشر مصممة للرفقة .. جلد واقعي وقدرة على التحدث بأكثر من 100 لغة
منذ 9 ساعات
أخبار فنية
فن
أجواء طفولية مبهجة وألعاب فضائية .. ميريام فارس تحتفل بعيد ميلاد ابنها
منذ 1 ساعة
فن
مصطفى كامل يتوعّد باتخاذ إجراءات قانونية بسبب تسريب رسائل خاصة
منذ 2 ساعة
فن
وفاة الممثل الأمريكي والتر كونيغ نجم "ستار تريك" عن عمر ناهز 90 عاما
منذ 9 ساعات
فن
ماكلمور يطلق جولة "الحرية لفلسطين" بعد استبعاده من حفلات إد شيران
منذ 9 ساعات
فن
أحمد سعد يفقد صوته قبل إطلاق ألبومه "الموسيقى العربية"
منذ 9 ساعات
أخبار رياضية
رياضة
استمرار الغضب من مبابي في الصين وسط رقابة على كلامه حول ماو
منذ 30 دقيقة
رياضة
دوبلير في إعلان .. شبيه محمد صلاح ينشر فيديو أول لقاء معه
منذ 2 ساعة
رياضة
تلقى أكثر من 50 غرزة وخشي فقدان ساقه .. نجم ليفربول السابق ينجو من هجوم كلب شرس
منذ 2 ساعة
رياضة
الحسين إربد يهدر فوزًا أمام الشرطة العراقي في الدقيقة الأخيرة
منذ 11 ساعة
رياضة
الصين تعلق بث مباريات الدوري الإسباني بسبب تصريحات مبابي
منذ 11 ساعة
منوعات من العالم
منوعات من العالم
العراق .. وفاة زوجين بفارق أقل من ساعة تثير الحزن في كركوك
منذ 19 دقيقة
منوعات من العالم
سبب إحالة البلوغر المصرية منار سامي وزوجها إلى المحاكمة
منذ 1 ساعة
منوعات من العالم
الشاي شديد السخونة يهدد القلب؟ .. دراسة تكشف نتائج مفاجئة
منذ 2 ساعة
منوعات من العالم
مهمة السيطرة عليه تتعقد .. أكثر من 10 آلاف إصابة بفيروس إيبولا
منذ 2 ساعة
منوعات من العالم
معلقة منذ قرن .. انهيار صخرة تزن 80 طنا في متنزه أمريكي
منذ 2 ساعة
الرجاء الانتظار ...
التعليقات