სინგაპურის ეროვნული უნივერსიტეტის მკვლევრებმა ახალი ტიპის ელექტრონული კანი, სახელწოდებით eLuminator, შექმნეს, რომელსაც შეხებისა და ზეწოლის აღქმა და მათი რეალურ დროში ვიზუალიზაცია შეუძლია. ტექნოლოგია შესაძლოა მომავალში გამოყენებულ იქნეს მედიცინაში, ქირურგიულ სწავლებაში, პროთეზირებასა და რობოტექნიკაში.
ახალი მოწყობილობის მთავარი თავისებურება ისაა, რომ მექანიკურ ზეწოლას ხილულ სინათლედ გარდაქმნის. შედეგად, იმ ზედაპირზე, რომელსაც ელექტრონული კანი ეხება, ზეწოლის განაწილების შესაბამისი ნათელი გამოსახულება ჩნდება.
ტრადიციული ელექტრონული კანისგან განსხვავებით, რომელიც ხშირად მრავალი ცალკეული სენსორისგან შედგება და მონაცემების დასამუშავებლად დამატებით ელექტრონულ სისტემას საჭიროებს, eLuminator უწყვეტ, ე.წ. უპიქსელო სტრუქტურას იყენებს.
მოწყობილობა მექანიკურ-ელექტროლუმინესცენტურ ეფექტს ეფუძნება. ეს ნიშნავს, რომ მასალაზე ზეწოლის შედეგად წარმოიქმნება სინათლე, რომლის განაწილებაც შეხების ადგილსა და ინტენსივობაზე ინფორმაციას იძლევა.
მკვლევრების მიერ წარმოდგენილი მონაცემებით, ელექტრონული კანის სივრცითი გარჩევადობა 847 dpi-ს აღწევს, რაც მცირე ზომის შეხების უბნების დეტალურად გამოსახვის შესაძლებლობას ქმნის.
თხელი, მოქნილი და გაჭიმვადი მოწყობილობა
eLuminator-ის სისქე დაახლოებით 70 მიკრომეტრია, რაც ადამიანის თმის ღერის სისქესთან შესადარებელი მასშტაბია.
მოწყობილობა მოქნილია და საწყის სიგრძეზე 100%-ზე მეტად შეიძლება გაიჭიმოს. მკვლევრების ინფორმაციით, მასალამ ექსპერიმენტებში 4 000-მდე მექანიკურ ციკლს გაუძლო.
ელექტრონულ კანს სხვადასხვა ინტენსივობის ზეწოლის აღქმა შეუძლია, მათ შორის 180 კილოპასკალამდე დატვირთვის პირობებში.
ეს თვისებები მნიშვნელოვანია ისეთი ტექნოლოგიებისთვის, რომლებიც არათანაბარ ან მოძრავ ზედაპირებზე უნდა განთავსდეს, მაგალითად, ადამიანის სხეულზე, ხელოვნურ კიდურზე ან რობოტის მექანიკურ ნაწილებზე.
როგორ შეიძლება გამოიყენონ ელექტრონული კანი მედიცინაში?
მკვლევრები ტექნოლოგიის ერთ-ერთ შესაძლო გამოყენებად ქირურგიულ სწავლებას განიხილავენ.
ქირურგიული მანიპულაციების დროს ქსოვილებზე მოქმედი ძალის კონტროლი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, რადგან გადაჭარბებულმა ზეწოლამ შესაძლოა ქსოვილი დააზიანოს.
ელექტრონული კანის საშუალებით შესაძლებელი იქნება ზეწოლის განაწილების ვიზუალიზაცია, რაც სამომავლოდ ქირურგიული ტექნიკის შესწავლასა და შეფასებაში შეიძლება გამოიყენონ.
კიდევ ერთი პერსპექტიული მიმართულებაა ტერფზე ზეწოლის განაწილების შესწავლა.
დიაბეტის მქონე პაციენტებში ტერფის გარკვეულ უბნებზე ხანგრძლივი ან გადაჭარბებული ზეწოლა წყლულების განვითარების ერთ-ერთი რისკფაქტორია. მკვლევრები ვარაუდობენ, რომ მაღალი მგრძნობელობის ელექტრონული კანი შესაძლოა მომავალში დაეხმაროს სპეციალისტებს ასეთი უბნების გამოვლენასა და მონიტორინგში.
თუმცა ეს არ ნიშნავს, რომ მოწყობილობის საშუალებით დიაბეტური წყლულების პრევენციის ეფექტიანობა კლინიკურად უკვე დადასტურებულია.
ახალი შესაძლებლობები რობოტექნიკისთვის
ტექნოლოგია საინტერესოა რობოტებისა და პროთეზების შემუშავების თვალსაზრისითაც.
თანამედროვე რობოტულ სისტემებში ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი გამოწვევაა შეხების ძალის ზუსტად განსაზღვრა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც მოწყობილობას მყიფე ან ადვილად დაზიანებად ობიექტებთან უწევს ურთიერთობა.
eLuminator-ის მსგავსი მასალები შესაძლოა გამოყენებულ იქნეს რობოტული ხელების ზედაპირებზე, რათა შეხების ადგილები და ზეწოლის განაწილება ვიზუალურად გამოისახოს.
ეს შეიძლება სასარგებლო იყოს როგორც სამრეწველო რობოტებისთვის, ისე დამხმარე და სამედიცინო მოწყობილობებისთვის.
როდის შეიძლება დაინერგოს ტექნოლოგია?
მიუხედავად პერსპექტიული შედეგებისა, eLuminator ამ ეტაპზე კვლევითი ტექნოლოგიაა.
მის სამედიცინო პრაქტიკაში გამოსაყენებლად საჭიროა დამატებითი გამოცდები, მათ შორის ხანგრძლივი გამოყენების პირობებში გამძლეობის, უსაფრთხოებისა და გაზომვების სიზუსტის შეფასება.
ასევე აუცილებელია დადგინდეს, რამდენად ეფექტიანად იმუშავებს მოწყობილობა რეალურ კლინიკურ გარემოში და რა დამატებითი სისტემები იქნება საჭირო მიღებული გამოსახულებების პრაქტიკული ინტერპრეტაციისთვის.
მკვლევრების მიზანია ტექნოლოგიის შემდგომი განვითარება და მისი გამოყენების შესაძლებლობების შესწავლა სხვადასხვა სამედიცინო და საინჟინრო მიმართულებით.
ახალი ელექტრონული კანი აჩვენებს, როგორ შეიძლება მოქნილი მასალებისა და სინათლის გამომსხივებელი ტექნოლოგიების გაერთიანებით შეხების შესახებ ინფორმაცია უშუალოდ ხილულ გამოსახულებად გარდაიქმნას.
წყაროები:
news.nus.edu.sg
www.futurity.org
smartwearguide.com