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

16-latka kupiła alkohol posługując się fałszywym mObywatelem. Grożą jej poważne konsekwencje

16-latka posłużyła się sfałszowanym mObywatelem, aby kupić alkohol dla siebie i swoich kolegów, poinformowała policja w Bytowie. Nastolatkowie będą odpowiadać przed Sądem Rodzinnym i Nieletnich.

Gdzie wrzucać torebki po herbacie? Wiele osób popełnia ten błąd

Codziennie ludzie na całym świecie zaparzają herbatę, ale czy zastanawialiście się, gdzie wyrzucać zużyte torebki? Ludzie często popełniają błędy, wrzucając je do pojemnika na odpady. Sprawdź, jak prawidłowo segregować torebki po herbacie i dlaczego to takie ważne!

Wielkie zmiany w urzędach pracy. Rząd planuje reformy

Szykują się zmiany w urzędach pracy. Projekt ustawy o rynku pracy i służbach zatrudnienia ma zastąpić dotychczas obowiązującą ustawę o promocji zatrudnienia i instytucjach rynku pracy. Jakie zmiany przewiduje?

Walka z patologią na drogach. Rząd zapowiada zaostrzenie niektórych przepisów

Rząd opublikował w czwartek projekt ustawy, który zakłada m.in. podwyższenie kar dla uczestników nielegalnych wyścigów oraz modyfikacje zasad konfiskaty pojazdów.

Dużo zwolnień grupowych w 2024 roku. „Najwięcej od wybuchu pandemii”

W minionym roku wiele firm ogłosiło i przeprowadziło zwolnienia grupowe. Jak pisze "Rzeczpospolita", rok 2025 też będzie trudny.

Zakupy Online: Jak Znaleźć Najlepsze Okazje i Oszczędzać?

Zakupy online stały się nieodłączną częścią naszego codziennego życia. Wygoda, oszczędność czasu i szeroki wybór produktów to tylko niektóre z zalet zakupów...

Radosław Majdan: Jestem zniesmaczony tym, ile czasu poświęciliśmy na załatwianie pozwoleń na budowę domu. Teraz zastanawiamy się, czy nie wybrać planu B

Były piłkarz przyznaje, że w przypadku jego małżeństwa droga do budowy wymarzonego domu w Konstancinie-Jeziornie okazała się niezwykle długa, kręta i bardziej skomplikowana, niż się spodziewali. Uzyskiwanie niezbędnych...

Sejm pracuje nad podwyżką akcyzy na e-papierosy i urządzenia do waporyzacji. Część produktów może zniknąć z rynku

Planowane podwyżki akcyzy mogą doprowadzić do wycofania części produktów z rynku, a eksperci zwracają uwagę na szereg nieprawidłowości dotyczących projektu i sposobu ich procedowania. Zdaniem dr....

Rola telekomów w upowszechnianiu sztucznej inteligencji rośnie. T-Mobile udostępnia klientom zaawansowaną wyszukiwarkę Perplexity Pro

Firmy telekomunikacyjne odgrywają coraz ważniejszą rolę w udostępnianiu szerokiemu odbiorcy sztucznej inteligencji. T-Mobile udostępni swoim klientom w ramach programu Magenta Moments, całkowicie za darmo, zaawansowaną...

Miasta będą się starzały wolniej niż reszta kraju. Jednak w niektórych do 2050 roku seniorzy będą stanowić 37 proc. populacji

Udział osób starszych w populacji Polski będzie się stopniowo zwiększał i w 2050 roku wyniesie 34 proc. Dla porównania w 12 największych miastach będzie to 31 proc....

Nowoczesne formy podania leków pozwalają uniknąć hospitalizacji. To duże ułatwienie dla pacjentów z chorobami przewlekłymi

Opracowywanie nowoczesnych form podania leków to odpowiedź na stale rosnącą liczbę pacjentów z chorobami przewlekłymi, m.in. onkologicznymi, hematologicznymi i psychiatrycznymi. Jeden zastrzyk zamiast codziennego łykania tabletek, wlewów...

To imię nosi tylko 3 Polaków. Niedługo zostanie zapomniane

Jakie wybrać imię dla dziecka? Kwestia ta zawsze jest wyzwaniem dla rodziców. Wśród polskich imion znajduje się jedno, niemal wymarłe imię.

O TYM SIĘ MÓWI

Laura Zawadzka – wzrost, waga, dziecko, partner. Kim jest Laura Zawadzka?

Laura Zawadzka zasłynęła dzięki występowi w czwartej edycji popularnego reality show "Love Island". Po programie, jej życie nabrało tempa, gdy zaszła w...

Wojek – wiek, kariera, współpraca z Książulem, dziewczyna

Wojek, znany również jako Maciej Wojas, to jedna z popularniejszych postaci w polskim internecie. Zyskał dużą popularność dzięki swojemu kanałowi na YouTube...

Inez Lis – wiek, waga, wzrost. Kim jest Inez Lis?

Inez Lis to popularna polska influencerka, członkini grupy Dresscode, która zdobyła znaczną rozpoznawalność dzięki swojej aktywności w mediach społecznościowych, zwłaszcza na Instagramie....

Książulo – wiek, praca, dziewczyna, miejsce zamieszkania

Szymon Nyczke, znany w internecie jako Książulo, to popularny twórca internetowy, który zdobył szerokie uznanie na platformie YouTube. Jego twórczość i życie...

Dominik Tarczyński – wiek, żona, dzieci i kariera polityczna

Dominik Tarczyński to jedna z najbardziej rozpoznawalnych postaci polskiej sceny politycznej. Jego bogaty życiorys, kontrowersyjne wypowiedzi i szeroka działalność publiczna sprawiają, że...

Kim jest Paweł Svinarski? Wiek, dziewczyna, dziecko, praca

Paweł Svinarski to jedna z najbardziej rozpoznawalnych postaci w polskim internecie, szczególnie w obszarze biznesu i finansów. Jego działalność w mediach społecznościowych...