Эластичный пластырь передает тактильные ощущения для виртуальной реальности

Команда исследователей представила революционное устройство: тонкое, эластичное и мягкое, как пластырь. Его можно наклеить на палец или предплечье, и оно начнёт общаться с вашей кожей на её же языке — через электрические импульсы. Статья с описанием технологии уже вышла в авторитетном журнале Science Robotics.

Устройство состоит из растягивающегося электрода на силиконовой основе. К нему подключается небольшой внешний источник питания. Подавая очень слабый, точно настроенный ток через кожу, система заставляет нервные окончания «думать», что их что-то касается или вибрирует. Всё зависит от частоты сигнала.

«Мы хотим создать носимый гаджет, который сможет передавать богатую палитру тактильных ощущений — и делать это абсолютно безболезненно», — поясняет соавтор проекта Рэйчел Блау.

Проблема предыдущих попыток была в жёстких металлических электродах. Они плохо прилегали к коже, оставляя зазоры. А там, где есть зазор, там возникает болезненное жжение от тока. Новый же электрод обнимает кожу, как вторая кожа, без намёка на дискомфорт.

Полимер, который чувствует кожу

Секрет — в уникальном полимерном материале. Инженеры соединили два известных полимера: один — проводящий и довольно жёсткий (PEDOT:PSS), а второй — мягкий и эластичный, как резина (PPEGMEA). Поиграли с пропорциями на молекулярном уровне и получили материал, который отлично проводит ток и при этом растягивается вместе с кожей.

«Мы создали материал, который является одновременно проводящим и растягивающимся. Это и есть молекулярная инженерия в действии», — говорит Блау.

Электрод вырезали лазером в форме плоской пружинки и закрепили на силиконовой подложке. Такая конструкция делает его не только эластичным, но и гарантирует, что ток будет воздействовать на строго определённую точку. Никакого «расплывания» сигнала — только чёткая, локализованная стимуляция.

Устройство протестировали на десяти добровольцах, прикрепив им «пластыри» на предплечье. Вместе с психологами из Амстердамского университета учёные нашли тот минимальный порог тока, который кожа уже замечает, но ещё не воспринимает как боль. Затем, меняя частоту, они научились вызывать у людей два разных ощущения: либо лёгкое давление, либо вибрацию. Не правда ли, удивительно, что тонкая настройка частоты может рождать такие разные чувства?

Эта технология открывает огромные перспективы. Она может оживить виртуальную реальность, добавив ей осязаемости, вернуть тактильные ощущения людям с протезами или сделать роботов более «чуткими». Будущее, где мы можем делиться прикосновениями на расстоянии, становится немного ближе.