Elektronska veštačka koža ima veliki potencijal. Jedno od najzanimljivijih područja njene buduće primene jeste izrada robotičkih udova, posebno u kombinaciji sa polimerima koji mogu samostalno da zarastaju nakon oštećenja. Takvi robotički udovi mogli bi da osete dodir, pritisak i različite temperature.
Koža je najveći čovekov organ i veoma složen sistem. Ona nas štiti od spoljnih uticaja, reguliše temperaturu i količinu vode i elektrolita u telu, važan je deo imunog sistema, ali istovremeno predstavlja i svojevrstan senzor pomoću kojeg osećamo dodir, bol, pritisak, vlagu i temperaturu.
Samim tim, koža predstavlja inspiraciju ne samo stručnjacima koji se bave njenim izgledom i negom već i naučnicima i inženjerima. Razvoj novih tehnologija doveo je do pojave koncepta koji se naziva E-skin, odnosno elektronska koža.
• E-skin je elektronska veštačka koža koja pomoću senzora oponaša neke funkcije ljudske kože, poput prepoznavanja dodira, pritiska, napetosti i temperature.
• Tehnologija može da pretvara spoljašnje nadražaje u električne signale i da ih obrađuje uz veoma malu potrošnju energije.
• Jedan od ključnih pravaca razvoja je neuromorfno računarstvo, koje imitira način na koji neuroni i sinapse obrađuju informacije. • Potencijalne primene uključuju robotičke udove, praćenje vitalnih funkcija, sport, negu starijih i rad u opasnim okruženjima.
• E-skin još nije spreman za široku svakodnevnu upotrebu, jer sistemi i dalje imaju ograničenja pri prepoznavanju složenijih pokreta i signala.
U pitanju je tehnologija koja oponaša pojedine funkcije ljudske kože. Kombinovanjem veštačkog perceptualnog uređaja i naprednih senzora moguće je registrovati suptilne ljudske pokrete i određene fiziološke signale.
Inspirisani načinom na koji funkcioniše ljudska koža, istraživači su razvili elektronske uređaje koji mogu da detektuju mehaničke stimuluse i koriste ih za obradu informacija, uključujući prepoznavanje pokreta i rukopisa, uz veoma malu potrošnju energije.
U biološkom nervnom sistemu čulni organi, poput kože, registruju spoljašnje nadražaje, a nastali signali prenose se preko neurona i sinapsi do mozga, gde se obrađuju.
Na sličnoj logici zasniva se i E-skin. Ljudi pomoću kože osećaju pritisak i bol i ostvaruju fizički kontakt sa okruženjem, dok elektronska koža pokušava da imitira način na koji ti signali nastaju i obrađuju se.
E-skin se razvija i kao tehnologija za praćenje vitalnih funkcija u realnom vremenu, među kojima su krvni pritisak, telesna temperatura i nivo kiseonika u krvi.
Pored moguće primene u zdravstvenim ustanovama, E-skin bi mogao da prati zdravstveno stanje sportista, ali i ljudi koji rade u zahtevnim ili opasnim okruženjima. Sa daljim razvojem tehnologije, potencijalne oblasti primene mogle bi da obuhvate i negu starijih osoba i praćenje ekstremnih sportova.
Sama ideja elektronske kože postoji već godinama, ali je razvoj rastegljivih i fleksibilnih senzora otvorio nove mogućnosti. Takvi senzori mogu da oponašaju određene aspekte percepcije ljudske kože tako što mere pritisak, napetost i težinu i zatim pretvaraju spoljašnje nadražaje u električne signale.
Jedan od problema je, međutim, to što mnogi senzori mogu da registruju signal, ali ne i da ga samostalno obrade. Za to je potreban dodatni procesor, što može povećati potrošnju energije.
Kako bi prevazišli taj problem, istraživači su inspiraciju pronašli u ljudskom nervnom sistemu.
Biološke sinapse predstavljaju veze između neurona i imaju ključnu ulogu u pamćenju i učenju. Upravo su ti principi postali osnova za razvoj novih sistema elektronske kože.
Istraživači koriste električne stimuluse kako bi kontrolisali provodljivost uređaja i na taj način imitirali određena sinaptička ponašanja.
Takav pristup pripada oblasti poznatoj kao neuromorfno računarstvo – tehnologiji koja pokušava da oponaša način na koji ljudski mozak i nervni sistem obrađuju informacije pomoću veštačkih neurona i sinapsi.
Kombinacija neuromorfnog računara i naprednih senzora omogućava sistemima da budu energetski efikasniji i da deo obrade informacija obavljaju direktno tamo gde se signal registruje.
Ipak, još ima dosta prostora za razvoj pre nego što E-skin postane deo svakodnevnog života. Današnji sistemi mogu sa velikom uspešnošću da prepoznaju jednostavne pokrete i gestove, poput podignutog palca ili stisnute pesnice, ali je prepoznavanje složenijih pokreta i dalje izazov.
Zbog toga istraživači nastavljaju da unapređuju materijale, senzore i strukturu uređaja.
Iako je tehnologija još u razvoju, E-skin pokazuje koliko bi granica između biologije, elektronike i veštačke inteligencije u budućnosti mogla da postane sve tanja. Potencijal za primenu postoji u robotici, medicini, sportu i nosivim tehnologijama, a dalji razvoj mogao bi da otvori i potpuno nove mogućnosti.
