ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์

ทีมวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพพัฒนา “อี-สกิน” ผิวหนังอิเล็กทรอนิกส์ที่รับรู้ได้ถึงการสัมผัส ถือเป็นก้าวใหญ่ของการพัฒนาหุ่นยนต์ยุคถัดไป รวมถึงแขนขาเทียม โดยวัสดุที่ใช้ทดสอบในห้องแล็บตอบสนองต่อแรงกดในความเร็วระดับเดียวกันได้เกือบเหมือนผิวหนังมนุษย์       
       แม้ว่าอุปสรรคสำคัญในการสร้างผิวหนังเทียมให้คล้ายจริงยังคงอยู่ แต่ทีมวิจัยเชื่อว่าความสำเร็จจากงานนี้จะก้าวกระโดดครั้งใหญ่ที่จะเข้ามาแทนที่หุ่นยนต์อันงุ่มง่าม และทำให้แขนเทียมมีความฉลาดขึ้น ไวต่อการสัมผัสได้มากขึ้น ซึ่งงานวิจัยนี้ได้ตีพิมพ์ลงวารสารเนเจอร์แมทีเรียลส์ (Nature Materials) ของอังกฤษ
      
       “โดยปกติคนเรารู้ว่าจะถือไข่อันเปราะบางไม่ให้แตกได้ยังไง อย่างเช่นหากเราอยากให้หุ่นยนต์ขนถ่ายจานได้ เราแต่มั่นใจได้ว่าหุ่นยนต์จะไม่ทำแก้วไวน์แตกระหว่างขนถ่าย แต่เราก็อยากให้หุ่นยนต์ถือหม้อซุปใหม่โดยไม่ทำตกด้วย” อาลี จาวีย์ (Ali Javey) รองศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียในเบิร์กเลย์ (University of California at Berkeley) ซึ่งเป็นหัวหน้าของ 1 ในทีมผู้ร่วมวิจัยกล่าว
      
       สำหรับ “อี-สกิน” (e-skin) ที่พัฒนาโดยทีมของจาวีย์นี้ประกอบด้วยโครงตาข่ายของลวดนาโน (nanowire) ที่ผลิตจากเจอร์มาเนียมและซิลิกอน ซึ่งม้วนไปบนแผ่นฟิล์มเหนียวๆ โพลีไอไมด์ (polyimide) จากนั้นทีมวิจัยวางทรานซิสเตอร์ขนาดนาโนลงชั้นบน ต่อด้วยยางซึ่งมีความยืดหยุ่นและที่ไวต่อการกด โดยต้นแบบของผิวหนังเทียมนี้มีขนาด 49 ตารางเซนติเมตร ซึ่งสามารถวัดแรงกดได้ระหว่าง 0-15 กิโลปาสคาล เปรียบเทียบได้กับแรงที่ใช้ชีวิตประจำวัน อย่างการพิมพ์ตัวหนังสือบนแป้นคีย์บอร์ดหรือการถือของ
      
       นอกจากนี้ยังมีผลงานคล้ายๆ กันที่พัฒนาขึ้นโดยทีมของ เจ๋อหนัน เป่า (Zhenan Bao) รองศาสตราจารย์หญิงเชื้อชาติจีน จากมหาวิทยาลัยแสตนฟอร์ด (Stanford University) ในแคลิฟอร์เนีย ผู้มีชื่อเสียงในฐานะนักเคมีหญิงอันดับต้นๆ ของสหรัฐฯ อเมริกา ซึ่งความพยายามของพวกเขาคือการใช้ฟิล์มยางที่เปลี่ยนความหนาไปตามแรงกด แล้วใส่ตัวเก็บประจุเข้าไปในฟิล์มยางเพื่อวัดความแตกต่างของแรงกด เพียงแต่ว่าเราไม่สามารถยืดผิวหนังเทียมนี้ได้
      
       “เวลาตอบสนองของเราพอๆ กับผิวหนังคน มันเร็วมากๆ ในเวลาเพียงมิลลิวินาทีหรือ 1 ใน 1,000 ของวินาที ซึ่งกล่าวในเชิงการใช้งานจริงได้ว่า เรารู้สึกได้ถึงแรงกดในทันที” เป่าบอกแก่เอเอฟพี
      

       ด้าน จอห์น โบแลนด์ (John Boland) นักวิทยาศาสตร์นาโน จากมหาวิทยาลัยทรินิตีคอลเลจดับลิน (Trinity College Dublin) ในไอร์แลนด์ ผู้มีส่วนร่วมในการใช้ชิ้นส่วนประมวลผลราคาถูกให้ความเห็นต่อความสำเร็จข้างต้นว่าเป็น “หลักไมล์ที่สำคัญ” ต่อวงการปัญญาประดิษฐ์
      
       สำหรับสิ่งแทนความรู้สึกมนุษย์ด้วยอิเล็กทรอนิกส์นั้น เรามีอุปกรณ์แทนการรับรู้ด้านแสงและเสียงที่มีประสิทธิภาพ ส่วนอุปกรณ์รับความรู้สึกด้านกลิ่นและรสนั้นยังไม่ดีพอ แต่สำหรับการสัมผัสแล้วต้องใช้องค์ความรู้ที่กว้างมากซึ่งกลายเป็นปัญหาใหม่ แม้แต่กิจกรรมประจำวันอย่างการแปลงฟัน 1 ซี่ เปิดหน้าหนังสือพิมพ์ หรือแต่งตัวให้เด็กเล็กๆ นั้น หุ่นยนต์ในยุคปัจจุบันก็ยังทำไม่ได้