به گزارش ساوت چاینامورنینگ پست، مارماهیهای برقی در آبهای تاریک و گلآلود با ایجاد میدان الکتریکی در اطراف بدن خود شکار میکنند و از تغییراتی که اجسام اطراف در این میدان ایجاد میکنند، برای شناسایی موقعیت آنها بهره میبرند. پژوهشگران دانشگاه شیدیان (Xidian University) نیز از همین سازوکار برای طراحی حسگر جدید استفاده کردهاند.
هدف این فناوری آن است که ماشین بتواند پیش از هرگونه تماس فیزیکی، نزدیک شدن یک جسم را احساس کرده و جنس و وضعیت سطح آن را تشخیص دهد.
این حسگر از نوعی فلوئوروپلیمر با فرآوری ویژه ساخته شده که عملکردی شبیه یک باتری کوچک الکترواستاتیکی دارد. این ماده پس از شارژ میتواند برای مدت طولانی بار الکتریکی خود را حفظ کرده و یک میدان الکتریکی پایدار در اطراف خود ایجاد کند.
با نزدیک شدن یک جسم، حسگر تغییرات ایجادشده در میدان الکتریکی را ثبت میکند و از طریق آنها میتواند اطلاعاتی درباره رسانایی الکتریکی، خواص دیالکتریک و شکل هندسی جسم به دست آورد.
حساسیت این سامانه بسیار بالاست. حسگر قادر است جابهجاییهایی در حد ۵۰ میکرومتر، یعنی تقریباً نصف ضخامت موی انسان، را تشخیص دهد. این میزان حرکت میتواند تغییری در حدود یک ولت در خروجی حسگر ایجاد کند. همچنین پس از بیش از ۱۰ هزار چرخه نزدیک و دور شدن اجسام در آزمایشگاه، عملکرد آن بدون افت محسوس پایدار باقی مانده است.
یکی دیگر از مزیتهای این فناوری، مستقل بودن آن از شرایط نوری است. برخلاف برخی سامانههای بینایی ماشین، این حسگر میتواند در تاریکی نیز فعالیت کند و علاوه بر فلزات، موادی مانند پلاستیک، شیشه و چوب را نیز تشخیص دهد.
پژوهشگران معتقدند این فناوری در آینده میتواند در تولید رباتها، بازرسی تجهیزات صنعتی و تعامل انسان و ربات مورد استفاده قرار گیرد. همچنین میتواند در کنار سامانههای بینایی، مادون قرمز و حسگرهای القایی برای تشخیص غیرتماسی، کنترل پوشش سطوح و هشدار نزدیکی به اجسام به کار رود.
برای مثال، در خطوط مونتاژ، حسگر میتواند از فاصله نزدیک دو قطعه با ظاهر و رنگ یکسان اما جنس متفاوت را از یکدیگر تشخیص دهد. در آزمایشهای غیرمخرب صنعتی نیز امکان شناسایی فرورفتگیها و نقصهای موجود روی سطوحی مانند شیشههای پوششدار و فولاد ضدزنگ را فراهم میکند.
این فناوری حتی میتواند کاربردهای بالقوهای در صنعت هوافضا داشته باشد. عملیات رباتهای فضایی، پایش تجهیزات خارج از فضاپیما و تعمیرات مداری با بازوهای رباتیک از جمله حوزههایی هستند که ممکن است در آینده از حسگرهای کممصرف و غیرتماسی مستقل از نور بهره ببرند.
با این حال، این فناوری هنوز محدودیتهایی دارد. حسگر فعلی برای تشخیص اجسام به فاصله نسبتاً نزدیک نیاز دارد و پژوهشگران قصد دارند در مراحل بعدی، برد تشخیص آن را افزایش داده و دقت عملکرد آن را در محیطهای پیچیده بهبود دهند.
منبع: scmp
