Sobota 8. května 2021Den vítězství 1 °C polojasno Předplatné LN
Lidovky.cz > Relax > Věda

Dotek proměněný v obraz

PRAHA Roboti zatím nejsou zrovna stvoření s „lehkou rukou“: ale nový objev jim dává možnost získat hmat tak citlivý, jako máme my.

Robotům budou patrně světélkovat prsty. Američtí výzkumníci z university v Nebrasce představili v posledním čísle časopisu Science zatím nejdokonalejší nápodobu hmatu pro umělé systémy, která dotek převádí do filmového záznamu světélkujících bodů.

„Umělá kůže“, jejímiž autory jsou Ravi Saraf a Vivek Maheshwari, je vlastně „dort“ tvořený střídavě vrstvami elektrického vodiče (zlaté nanočástice) a polovodiče (sulfidu kademnatý), které odděluje tenká izolační vrstva. Tloušťka celého prokládaného „dortu“ je okolo 100 nanometrů. Je tedy asi tisíckrát tenčí než kancelářský papír.

Vodivou částí „kůže“ protéká proud. Pokud na ni začne působit tlak (něčeho se dotkne), „kůže“ se zdeformuje. Přitom se zmenší i izolační vrstva. Elektrony z vodivé vrstvy zlata pak snáze přeskočí do vrstvy polovodivé, která začne světélkovat. To je takzvaná elektroluminiscence. Světélkování zachycuje kamera a její obraz, vytváří otisk objektu, jehož se umělá kůže dotýká.

Světélkování ale neurčuje jenom, jestli se robot něčeho dotýká či ne. „Podařilo se nám seřídit systém tak, že velikost změny proudu, čili intenzita světélkování, přesně odpovídá změnám tlaku,“ říká jeden z autorů práce Ravi Saraf.

Nevýhodou je, že zařízení musí obsahovat kameru. Takže systém citlivý zhruba jako lidský prst, je větší než prst. Ale skutečnost, že výstupem tohoto umělého hmatu je obraz, má i svoje výhody. S tímto médiem umí odborníci elektronicky dobře zacházet a je schopné zaznamenat velké detaily. Elegantně také vyřeší důležitý problém: jak robot pozná, kdy mu něco klouže z ruky. Stačí jednoduše srovnat několik po sobě pořízených záběrů.

Praktické využití najde vynález v celé řadě oblastí. Proti stávajícím zařízením nová „kůže“ patrně nabídne o řád lepší citlivost, přibližně na úrovni lidského hmatu. Dosavadní senzory dovedly odhalit zhruba milimetrové částečky. Citlivost bříška lidského prstu i nového zařízení je však přibližně 40 mikrometrů, asi polovina tloušťky lidského vlasu. (Mikrometr je tisícina milimetru.)

Kromě využití v manipulačních ramenech připomínají komentátoři i tvůrci vynálezu především „nenásilnou“ chirurgii. Lékaři by si mohli problematická místa v pacientově těle vždy alespoň prohmatat. Saraf pro BBC řekl, že hodlá schopnosti senzoru rozšířit o vnímání teploty, aby se výsledek ještě více přiblížil dojmům z přímého pohmatu.

Vědci jen novým způsobem skloubili známé poznatky, uvedl pro zpravodajský server časopisu Nature Edwin Thomas z MIT, když se z prací seznámil. „Vymysleli to chytře. Člověk by se nejraději sám kopnul a řekl: na to jsem mohl přijít já.“

Výhodu měli výzkumníci z Nebrasky paradoxně možná v tom, že nepracují v oboru, a jejich pohled byl tedy neotřelý. Saraf je materiálový inženýr. K vývoji citlivého senzoru ho přiměla smrt přítelkyně, která podlehla rakovině prsu. Chtěl přijít s technologií schopnou odhalovat i drobné nádory a zjistil, že stávající zařízení nejsou dost citlivá.

Objev, který se zrodil z utrpení?
Ještě nějakou dobu bude trvat, než se nástroje vybavené novou technologií dostanou do ordinací lékařů. Zatím tedy Saraf potěšil v první řadě robotiky. „Vývoj dotekových senzorů je jedním z klíčových problémů robotiky a „šetrné“ chirurgie.“ píše v komentáři k novému objevu Richard Crowder z univerzity v anglickém Southamptonu, který se na výzkumu nepodílel.

„Senzor vyvinutý Maheshwarim a Sarafem by se na tomto poli mohl stát klíčovým. Má poměrně jednoduchou konstrukci, zdá se být dostatečně robustní a má vysokou citlivost,“ shrnuje výhody tohoto zařízení Crowder a dodává: „Je to další nástroj v arzenálu robotického výzkumu. A objevil se jako zjevení.“

Z vědeckého hlediska jde o „zjevení“ hlavně proto, že ho vymyslel „outsider“, který přispěl k pokroku v oboru, jímž se nezabývá. Ale „zjevením“ je i Sarafarův postoj ve chvíli, kdy se osobně setkal s rakovinou a potažmo se smrtí. Vědu může kupředu pohánět touha po zisku, rivalita i radost z poznávání neznámého, ale asi ničeho si nemůžeme vážit více než vědy jako boje proti utrpení.
,

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Němci mají covidu po krk. O Velikonocích létají k moři a obcházejí nařízení

Německá farnost Neuss-Süd organizuje na Velký pátek bohoslužbu přizpůsobenou... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Je to až strašidelné. Velký pátek je jeden z největších křesťanských svátků, který v Bavorsku prostě nemůžete jen tak...

Kellnerovi vadilo sekání trávy ze sousedních zahrad, vzpomíná architekt Pleskot

Vila ve Vraném nad Vltavou od Josefa Pleskota pro Petra Kellnera. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Mezi klienty Josefa Pleskota, jednoho z našich nejuznávanějších architektů, patřil i Petr Kellner. Pleskot pro něho...

Cíle Sparty? V první řadě úspěch v Evropě. Nejlepší sponzor je UEFA, říká Vrba

Pavel Vrba, nový trenér Sparty, pózuje nad potemnělou Letnou. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Premium Kdyby si psal bodový plán, u první položky si může udělat fajfku. Odškrtnout, že start se povedl. Ale když Pavel Vrba...

Slyšeli jste už o Rossmánkovi? Vyhrajte speciální boxík pro maminky
Slyšeli jste už o Rossmánkovi? Vyhrajte speciální boxík pro maminky

Mnoho drogerií nabízí hodně výhod, ale žádná jako ROSSMANN. Pro maminky je zde speciální program Rossmánek, díky kterému získáte výhodné slevy,...