นวัตกรรม “ผิวหนังสังเคราะห์” แบบใหม่ ช่วยหุ่นยนต์รับสัมผัสได้เหมือนมนุษย์

นักวิทยาศาสตร์ในสหราชอาณาจักร สร้างผิวหนังสังเคราะห์ที่สามารถตรวจรับการจับ-แตะ รับความรู้สึกร้อนและเย็น และสามารถรับรู้ถึงสิ่งต่าง ๆ ได้ เตรียมนำไปใช้กับหุ่นยนต์เพื่อให้พวกมันรับสัมผัสได้เหมือนมนุษย์มากขึ้น

ภาพจาก University of Cambridge

แม้ว่าปัจจุบันนี้จะมีบริษัทที่สามารถสร้างสรรค์หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ หรือหุ่นยนต์มนุษย์ออกมาได้เหมือนจริง แต่สิ่งหนึ่งที่ยังคงเป็นความท้าทาย ก็คือการสร้าง “ผิวหนัง” ซึ่งเป็นอวัยวะที่ใหญ่ที่สุดและซับซ้อนที่สุดชนิดหนึ่งของร่างกายมนุษย์ โดยเฉพาะผิวหนังมือและปลายนิ้ว ที่มีปลายประสาทหนาแน่น

ทีมนักวิจัยจากจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และยูนิเวอร์ซิตี้คอลเลจลอนดอน ในสหราชอาณาจักร จึงได้ร่วมกันสร้าง “ผิวหนังเทียม” ที่ลดการใช้เซนเซอร์และสายไฟที่ซับซ้อนภายใน โดยใช้การหลอมไฮโดรเจลที่เป็นฐานของเจลาติน ซึ่งนำไฟฟ้าได้ และขึ้นรูปให้มีลักษณะเหมือนถุงมือกลวง

ภาพจาก University of Cambridge

จากนั้นทีมวิจัยจึงได้ทดสอบการกำหนดค่า อิเล็กโทรด (Electrode) หรือตัวนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันหลายแบบเพื่อคำนวณว่าแบบใดให้ข้อมูลที่ดีที่สุดเกี่ยวกับการสัมผัสประเภทต่าง ๆ ซึ่งได้ทดสอบด้วยการเคาะ จิ้ม หรือให้ความร้อนกับมือที่สวมผิวหนังเทียม จากการศึกษาพบว่าอิเล็กโทรดที่มีอยู่ 32 ตัวสามารถรวบรวมข้อมูลได้มากกว่า 1.7 ล้านจุดจากทั่วทั้งมือ

ทีมนักวิจัยกล่าวว่าผิวหนังของหุ่นยนต์นั้น ถึงแม้จะยังไม่ไวต่อความรู้สึกเท่ากับผิวหนังของมนุษย์ แต่สามารถตรวจจับสัญญาณจากเส้นทางมากกว่า 860,000 เส้น ซึ่งทำให้หุ่นยนต์สามารถจดจำการสัมผัสประเภทต่าง ๆ ได้

ผิวหนังที่พัฒนาขึ้นนี้ ยังสามารถปรับเปลี่ยนได้หลายวิธี เพื่อให้พอดีกับเครื่องจักรหุ่นยนต์ที่จะติดตั้ง และมีแผนที่จะนำไปใช้กับหุ่นยนต์จริงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า 

โดยเป้าหมายของนักวิทยาศาสตร์คือการสร้างหุ่นยนต์มนุษย์ ที่รับสัมผัสและรู้สึกได้แบบเดียวกับเรา ไม่ว่าจะความร้อนหรือเย็น เปียกหรือแห้ง แข็งหรืออ่อนนุ่ม และตอบสนองต่อสัมผัสเหล่านั้นได้ดียิ่งขึ้น