Godzinnik.pl Polska Rewolucja w chirurgii: Odkryto pierwszą elektroniczną skórę

Rewolucja w chirurgii: Odkryto pierwszą elektroniczną skórę

Roboty zyskają jeszcze większe możliwości dzięki zastosowaniu elastycznej e-skóry. Technologia może przynieść rewolucję w chirurgii małoinwazyjnej

Zespół naukowców z Uniwersytetu w Edynburgu opracował elektroniczną skórę. Odkrycie przyczyni się do rozwoju miękkich robotów, które osiągną dużo wyższy niż obecnie poziom biomimetyzmu – urządzenia zyskają fizyczną samoświadomość podobną do tej, jaką wykazują ludzie i zwierzęta. To kluczowe na przykład dla usprawnienia przebiegu zabiegów chirurgicznych, wykonywanych w sposób małoinwazyjny lub przez dostęp endoskopowy. Możliwości e-skóry nie ograniczają się jednak tylko do sal operacyjnych – ich właściwości będzie można wykorzystać między innymi w urządzeniach ubieralnych, mierzących parametry organizmu.

[irp]

– Elastyczna e-skóra ma wielowarstwową strukturę i zawiera układ pikseli skóry do odbierania lokalnych i globalnych sekwencji robota miękkiego. Skóra ma strukturę modułową i przy jej wytwarzaniu zastosowano wypalanie laserowe i druk 3D. Jest wykonana z materiałów miękkich, takich jak silikon, ciekłe metale i sadza techniczna oraz ma grubość 1 mm. Zaprojektowaliśmy układ elektroniczny z czujnikami, który przesyła zmienne napięcie o określonej częstotliwości do układu pikseli skóry, i zarejestrowaliśmy reakcję skóry – wyjaśnia w rozmowie z agencją Newseria Innowacje dr Yunjie Yang z Instytutu Komunikacji Cyfrowej Uniwersytetu w Edynburgu.

Opracowana przez naukowców struktura ma ogromne znaczenie dla zwiększenia funkcjonalności miękkich robotów. Daje im poziom fizycznej samoświadomości podobny do tego, jaki mają ludzie i zwierzęta. Technologia ta jest w stanie wykryć szereg złożonych ruchów związanych ze zginaniem, rozciąganiem i skręcaniem, jakie zachodzą w każdej części urządzenia.

– Ruch i zmiana kształtu robotów miękkich wpływają na zmianę sygnału odbieranego ze skóry. Następnie sygnały te są przekazywane do procesora cyfrowego, który można porównać do mózgu robota. Opracowaliśmy metodę uczenia maszynowego, która ma służyć przełożeniu sygnałów ze skóry na trójwymiarowe kształty robota miękkiego – wskazuje dr Yunjie Yang.

E-skóra może znaleźć zastosowanie zwłaszcza w manipulatorach wykorzystywanych przy operacjach chirurgicznych, zwłaszcza w zabiegach małoinwazyjnych lub wykonywanych endoskopowo. W takich zastosowaniach niezwykle istotny jest kształt manipulatora, a przy tym nie można uzyskać o nim wizualnej informacji zwrotnej.

[irp]

– Jeśli wyobrazimy sobie wykorzystanie manipulatora, żeby zajrzeć do wnętrza organizmu ludzkiego, w takiej sytuacji możliwości uzyskania informacji o bieżącej konfiguracji manipulatora są bardzo ograniczone, ale jednocześnie niezbędna jest bardzo ścisła kontrola nad manipulatorem. Można znaleźć alternatywne sposoby na ustalenie kształtu manipulatora lub wyposażyć manipulator w technologię propriocepcji, umożliwiającą świadomość ruchu. E-skóra jest prawdopodobnie bardziej odpowiednia do tego rodzaju zastosowań. Można zaprojektować e-skórę, która wygląda jak rękawiczka lub rękaw, który można nałożyć na manipulator i po przeprowadzeniu uczenia robota będzie można dokładnie ustalić konfigurację manipulatora bez żadnej wizualnej informacji zwrotnej – podkreśla dr Francesco Giorgio-Serchi, wykładowca w dziedzinie robotyki przemysłowej na Uniwersytecie w Edynburgu.

Jak mówią twórcy, główną zaletą e-skóry jest możliwość rekonstrukcji kształtu przedmiotu miękkiego w czasie rzeczywistym. Po nałożeniu tej struktury na manipulator lub na całą powierzchnię robota miękkiego można błyskawicznie uzyskać informacje na temat kształtu i ruchu przedmiotu.

– Kolejną zaletą technologii e-skóry jest to, że obecnie jest ona zaprojektowana w sposób modularny, czyli polega na budowie segmentów, które następnie można połączyć, aby pokryć nią dowolnego rodzaju powierzchnię. Opisujemy to w ten sposób, że technologia jest niezależna od kształtu przedmiotu – można jej użyć na manipulatorze miękkim, na dłoni, kuli, dosłownie na wszystkim, o ile da się pokryć daną powierzchnię e-skórą, można ją dowolnie kształtować. W naszym przypadku pierwszym zastosowaniem były manipulatory miękkie, ale nie ma przeszkód, aby stosować ją w branży tekstylnej, czyli na przykład w urządzeniach noszonych na ciele. Załóżmy, że chcemy monitorować parametry kinematyczne sportowca, aby zoptymalizować jego wyniki lub wprowadzić program rehabilitacji. W tym celu podstawą są informacje na temat kinematyki ruchu danej osoby. Do wszystkich tych zastosowań e-skóra będzie idealnym rozwiązaniem – przekonuje dr Francesco Giorgio-Serchi.

Obecnie twórcy pracują nad rozszerzeniem możliwości sensorycznych e-skóry, zarówno w przypadku ruchu ciała, jak i bodźców z otoczenia, dotyczących na przykład struktury, temperatury i ciśnienia. Rozwijana jest także technologia wytwarzania e-skóry. Naukowcy dążą do uproszczenia procesu i podniesienia jakości. Trwają prace nad prototypem robota miękkiego zintegrowanego z e-skórą.

[irp]

– Jednocześnie aktywnie wspieramy ścieżki komercjalizacji technologii e-skóry w szpitalach. Mamy nadzieję, że w najbliższej przyszłości ta technologia może znaleźć szerokie zastosowania nie tylko w sektorze robotyki, ale także w wielu innych sektorach z korzyścią dla całego społeczeństwa – zaznacza dr Yunjie Yang.

Analitycy Emergen Research szacują, że światowy rynek technologii biomimetycznych, który był w 2019 roku wyceniany na 8,2 mld dol., do 2027 roku wypracuje roczny przychód sięgający 17,7 mld dol.

Źródło: Newseria

NAJNOWSZE INFORMACJE

Banki spółdzielcze z coraz większą rolą w finansowaniu rolników i firm. Nadmierne regulacje i niejednoznaczne przepisy ograniczają ich rozwój

Banki spółdzielcze odpowiadają w Polsce za ponad 60 proc. finansowania rolnictwa i niemal 20 proc. finansowania MŚP, a także obsługują 60 proc. jednostek samorządu terytorialnego. Ich...

E-konsumenci wybierają jak najszybsze i najprostsze opcje płatności online. Coraz bardziej interesują się płatnościami odroczonymi i ratalnymi

Szybkie płatności, a w szczególności Blik, to metody najchętniej wybierane przez klientów podczas zakupów internetowych. W ostatnim czasie rośnie jednak popularność płatności odroczonych oraz rozłożenia płatności...

Polscy producenci gier coraz mocniej obecni na zagranicznych rynkach. Wykorzystanie nowych technologii, w tym sztucznej inteligencji, może zwiększyć ich konkurencyjność

Jeszcze w tym roku rynek gier mobilnych w Polsce może przekroczyć wartość 142 mln dol., a do 2027 roku liczba użytkowników może sięgnąć 6,5 mln...

Polki są przedsiębiorcze. Wciąż mają jednak mniej wiary w swoje kompetencje i pewności siebie niż kobiety biznesu na świecie

Według danych PIE na koniec 2023 roku do kobiet należało 34 proc. jednoosobowych działalności gospodarczych w Polsce. To więcej niż średnio w skali całej UE, ale i...

Dlaczego Dell Alienware to jeden z lepszych laptopów gamingowych na rynku? 2 powody

Laptopy gamingowe cały czas od kilku lat cieszą się sporą popularnością i...

Od przyszłego roku akcyza na e-liquidy ma wzrosnąć o 75 proc. To trzy razy więcej niż na tradycyjne papierosy

– Na rynku e-liquidów mamy największą szarą strefę, z którą fiskus niezbyt dobrze sobie radzi. Gwałtowna podwyżka akcyzy nie pomoże w rozwiązaniu tego problemu, tylko go spotęguje – mówi Piotr Leonarski, ekspert Federacji Przedsiębiorców Polskich. Krajowi...

Boom na sztuczną inteligencję w ochronie zdrowia ma dopiero nastąpić. Wyzwaniem pozostają regulacje i zaufanie do tej technologii

Sztuczna inteligencja ma potencjał, żeby zrewolucjonizować podejście do profilaktyki, diagnostyki i leczenia pacjentów, jednocześnie redukując ich koszty. W globalnej skali wartość rynku rozwiązań opartych na AI w opiece zdrowotnej rośnie...

Podatki od żywności wysokoprzetworzonej mogą pomóc walczyć z otyłością. Wpływy z nich można przeznaczyć na dopłaty do zdrowego jedzenia

Nie tylko napoje słodzone, jak ma to miejsce w Polsce, ale i cała niezdrowa żywność powinna być objęta dodatkowym opodatkowaniem – przekonują badacze z Centrum Ekonomiki...

Katarzyna Pakosińska: Uwielbiam programy na żywo i nieprzewidziane sytuacje. Duże doświadczenie dała mi praca na estradzie

Gospodyni „Pytania na śniadanie” przekonuje, że zarówno występując na scenie, jak i prowadząc program realizowany „na żywo”, jest w swoim żywiole. I choć w obu przypadkach...

Polska wciąż bez strategii transformacji energetyczno-klimatycznej. Zaktualizowanie dokumentów mogłoby przyspieszyć i uporządkować ten proces

Prace nad nowym Krajowym planem w dziedzinie energii i klimatu powinny, zgodnie z unijnymi zobowiązaniami, zakończyć się w czerwcu br., ale do tej pory nie trafił on do...

Firmy mogą się już ubiegać o fundusze z nowej perspektywy. Opcji finansowania jest wiele, ale nie wszystkie przedsiębiorstwa o tym wiedzą

Dla polskich firm środki UE są jedną z najchętniej wykorzystywanych form finansowania inwestycji i projektów rozwojowych. W bieżącej perspektywie finansowej na lata 2021–2027 Polska pozostanie jednym z największych beneficjentów funduszy...

Biznes chętnie inwestuje w OZE. Fotowoltaika na własnym gruncie najchętniej wybieranym rozwiązaniem

Możliwości związanych z inwestowaniem w zieloną energię jest bardzo dużo, jednak to fotowoltaika na własnych gruntach jest najchętniej wybieranym przez biznes rozwiązaniem OZE. Specjaliści zwracają uwagę,...

O TYM SIĘ MÓWI

Nie żyje polski, ceniony artysta. Jego przebój śpiewała cała Polska

Zmarł Edward Hulewicz, gwiazda polskiej piosenki. Był znany nie tylko, jako piosenkarz, ale także jako kompozytor i autor tekstów. Do jego przebojów...

Nie żyje znany aktor z seriali ,,Barwy szczęścia” i ,,Klan”. Miał 74-lata

W wieku 74 lat zmarł aktor Kazimierz Mazur, słynny Tomaszek Niechcic w filmie i serialu "Noce i dnie". Informację o śmierci artysty przekazał...

Tragedia w restauracji McDonald’s! Zginął 42-latek płacąc za zamówienie

Mężczyzna kiedy kupował jedzenie z McDrive schylił się po kartę płatniczą, która mu spadła. Niefortunnie samochód ruszył, miażdżąc 42-latka. Mężczyzna zmarł na miejscu.

Mateusz Morawiecki upokorzył Donalda Tuska. Premier przygotował szokujące nagranie

Dokonania byłego premiera Donalda Tuska, obecnie lidera Platformy Obywatelskiej to "kilka złotych za godzinę pracy", "wysokie bezrobocie" i "głodowe emerytury" - uważa...

Nie żyje znana aktorka. Gwiazda „Samych swoich” miała 74 lata

Aktorka Ilona Kuśmierska-Kocyłak zmarła w wieku 74 lat. O śmierci poinformował mąż, aktor Ireneusz Kocyłak.twitter.com, @KtoZmarl

Gdzie mieszka Wojciech Cejrowski?

Mało jest ludzi tak kontrowersyjnych, a jednocześnie posiadających tak dużą grupę fanów w Polsce, jak słynny twórca...