بصمات صناعية جديدة قادرة على الإحساس وسماع الأصوات .
البصمات الصناعية الوهمية يمكن أن تُضلِّل المحققين الفيدراليين، ولكن لهذه البصمات تطبيقات أخرى رائعة.

المادة الإلكترونية التي تتكون منها هذه البصمات يمكنها الشعور بالضغط و ‫#‏الحرارة‬ وحتى الصوت!
يقول الباحثون أن بإمكان هذه التقنية أن تضيف الإحساس إلى الأطراف الاصطناعية أو زيادة فعالية التجربة الحسية لدينا.

هنالك العديد من التقنيات التي تم استخدامها لمحاكاة الإحساس الحقيقي في جلد الإنسان، بحيث أن هذه الجلود الإلكترونية e-skin -كما يُطلَق عليها- خضعت للكثير من التطوير خلال السنوات الماضية، مثل إضافة المجسّات التي تستطيع رصد ومراقبة النبض ودرجة الحرارة، وهذا كان أقصى ما تستطيعه في السابق.

ولذلك بدأ ‫#‏الباحثون‬ في الدراسة الجديدة بمواد رفيعة ومرنة، وتحتوي على نتوءات وحفر صغيرة تحاكي البصمات الحقيقية، وأتاح هذا لهم إنتاج ما أسمَوه (الجلد الكهروحديدي المجهري microstructured ferroelectric skin)

يتم الإحساس بالضغط، والمسلمس؛ نعومةً وخشونةً، والحرارة من خلال هيكيلية من النتوءات عالية الحساسية، وتُسمَّى (مجموعة القمم المتشابكة)، والتي توضع بين طبقتين من الجلد الإلكتروني.

** كيفية عملها:

عندما يتم ضغط الطبقتين المُكوِِّنتين للجلد الصناعي يَنتُج عن ذلك تيارٌ كهربائيٌّ يَسري في مادة الجلد، ثم يُرصد التيار بواسطة الأقطاب الكهربائية على أنه ضغط، وكلما زادت شدة التيار المار في المادة زادَتْ شدة الضغط المرصودة.

وكذلك بالنسبة للحرارة، فعندما يتعرض الجلد الإلكتروني إلى حرارة تتمددُ المادةُ المُكوِّنة له، وذلك يُعبِّر عن ارتفاع درجة الحرارة، وعند التعرض للبرودة تنكمش المادة، وبالتالي يعبر عن انخفاض درجة الحرارة. وفي كلا الحالتين، فإن التغير الطفيف في الصلابة يُولِّد تيارًا كهربائيًّا، ويتم رصده وتسجيله كحرارة.

ولكنّ الغريب هو أنّ هذا الجلد يستطيع التقاط إشارات الصوت أيضًا، ويُفسِّر (كو) هذا الأمر في أنّ الأصوات تُحدِث اهتزازاتٍ في الجلد الإلكتروني، والتي تُحدِث اضطرابًا في (مجموعة القمم المتشابكة)، والتي ترسل إشاراتٍ كهربائية؛ نتيجة حدوث هذه الاضطرابات.

و لاختبار ذلك؛ قام الباحثون بوضع مجموعة من مكبرات الصوت وتشغيل بعض الكلمات المسجلة، وباستخدام آلة تقيس تردد الصوت تم تسجيل الترددات التي رصدها -أو سمعها- الجلد الإلكتروني، ومقارنتها مع الترددات الأصلية الناتجة عن مايكروفون هاتف محمول، والمدهش في الأمر أن (الجلد الإلكتروني) التقط الإشارات الموسيقية بشكل أفضل من التقاط مايكروفون الهاتف المحمول لها.

ويُعلِّق الباحث (كو) ويقول أنّ التحديَ القادم له هو كيفية نقل إشارات الضغط واللمس والحرارة والصوتيات إلى المخ.

باحثون آخرون استخدموا طريقة الضوء في التحكم بالخلايا الحية في الأنسجة، والتي تسمى (optogenetics)؛ لنقل الإشارات من الجلد الاصطناعي إلى مخ فأر، ولكنّ (كو) يبحث عن تكنولوجيا أخرى أكثر ملائمة له من هذه التقنية.

ويقول (روجرز) : “إنّ هذه التقنيات؛ الجلد ‫#‏الإلكتروني‬ والمجسّات عمومًا، صارت أكثر شيوعًا في البحث العلمي عما سبق، وإن العلماء تمكنوا -فعلًا- من صناعة مجسّات إلكترونية عالية الأداء، والتي من الممكن وضعها على الجلد الحقيقي”.

المراجع:

https://news.sciencemag.org/biology/2015/10/new-artificial-fingerprints-feel-texture-hear-sound