Робот-палец ощущает предметы с помощью цвета

Внутри пальца находится камера и светодиод, а сама кожа состоит из нескольких слоев, включая особый брэгговский отражатель — полимерную пленку с чередующимися слоями разной плотности и показателя преломления. Когда палец касается объекта, этот отражатель деформируется, слои становятся тоньше, и отраженный свет меняет длину волны. Чем сильнее нажатие, тем заметнее сдвиг цвета: от красного к зеленому и синему. Внешний слой силикона окрашен в черный, чтобы камера лучше различала оттенки.

Ученые испытали датчик на монете, листе и отпечатке человеческого пальца. Устройство способно создавать карты рельефа, давления и деформации с разрешением около 100 микрометров и без задержек на обработку данных. Ключевая особенность разработки в том, что чувствительный элемент встроен прямо в материал, а не представляет собой отдельные пиксели давления, как в традиционных тактильных сенсорах.

Идея родилась у одного из исследователей, который изучал оптику и наткнулся на статью в журнале Nature о механохромных материалах. Он воссоздал такой материал в лаборатории меньше чем за неделю, после чего команда поняла, что цветовые паттерны можно использовать для определения формы и свойств предметов. По словам разработчиков, подход открывает новые возможности для создания мягких тактильных датчиков, однако для внедрения в реальные роботизированные руки потребуется проверить их прочность и долговечность. Эксперты в области робототехники называют направление многообещающим, но отмечают, что практическая польза покажет себя только в ходе испытаний на реальных манипуляторах.