В Стэнфордском университете создали напыляемую умную кожу, представляющую собой биосовместимую наносетку, связанную с беспроводным модулем bluetooth и алгоритмами машинного обучения. С такой сенсорной системой можно будет печатать на невидимых клавиатурах, идентифицировать объекты только на ощупь, общаться жестами рук в иммерсивных средах, передавать мельчайшие детали движений в приложениях виртуальной реальности. По мнению разработчиков, умная кожа понадобится в играх, спорте, телемедицине и робототехнике.

Эластичный биосовместимый материал распыляется на внешнюю сторону ладони, как спрей для загара. В полиуретан — прочный, но эластичный материал, используемый для изготовления колес на скейтборды и защиты деревянных полов от повреждений — встроена электрическая сеть, которая «ощущает», как кожа растягивается и изгибается. Дело в том, что сетка состоит из миллионов нанопроволок из серебра, покрытых золотом, которые контактируют друг с другом, образуя динамические электрические цепи. Она электрически активна, биосовместима, воздухопроницаема и остается на месте, если ее не смыть водой с мылом. К этой сетке подключается bluetooth-модуль – то есть изменения сигнала передаются по беспроводной сети.

«Когда как пальцы сгибаются и скручиваются, нанопроволоки в сетке сжимаются и растягиваются, изменяя ее электропроводность. Эти изменения можно измерить и проанализировать, чтобы точно определить, как движется рука, палец или сустав», — пояснила Чжэнань Бао, профессор кафедры химической технологии, материаловедения и инженерии Стэнфордского университета, ведущий автор исследования.

За счет того, что устройство наносится как спрей, оно «подходит» руке любого размера или формы и может быть адаптировано к лицу, чтобы улавливать тонкие эмоциональные сигналы. Это может привести к новым подходам в компьютерной анимации или новому опыту виртуальных встреч с использованием аватаров с более реалистичными выражениями лиц и жестами рук.

Изменяющиеся модели проводимости отслеживает и сопоставляет с конкретными физическими задачами и жестами искусственный интеллект. Например, если ввести X на клавиатуре и обучить алгоритм распознавать эту задачу по изменяющимся моделям электропроводности, то физическая клавиатура станет для этого больше не нужна. Те же принципы можно использовать для распознавания языка жестов или объектов путем отслеживания внешних поверхностей.

Команда ученых даже разработала эффективную с точки зрения использования вычислительных мощностей схему – метаобучение. Оно позволяет устройству распознавать произвольные новые ручные задачи и пользователей с помощью нескольких быстрых проб.

Источник: Tech Xplore