Kaip žmogaus pirštai jaučia molekules
Kaip žmogaus pirštai jaučia molekules

Video: Kaip žmogaus pirštai jaučia molekules

Video: Kaip žmogaus pirštai jaučia molekules
Video: Alkoholio vartojimo mitai 2024, Gegužė
Anonim

Ar kada susimąstėte, koks aštrus yra žmogaus lytėjimo pojūtis? Ankstesnis darbas parodė, kad mūsų pirštai gali aptikti net 13 nanometrų aukščio iškilimus. Ir kiekvienas iš mūsų užsimerkęs atskirsime medieną nuo metalo ir plastiko, nes šios medžiagos yra skirtingos tekstūros ir skirtingai sugeria pirštų šilumą. Tačiau Kalifornijos universiteto San Diege mokslininkai išsiaiškino, kad liesdami žmonės gali pajusti skirtumą tarp dviejų paviršių, kurie skiriasi tik viršutiniu molekulių sluoksniu.

Profesoriaus Darreno Lipomi vadovaujama komanda panaudojo dvi silicio plokšteles, kurių viena buvo padengta oksiduotu sluoksniu, kuriame vyrauja deguonies atomai, o kita – anglies fluoro pagrindu pagaminta teflono medžiaga. Abi plokštės buvo lygios ir atrodė beveik vienodai.

Pirmajame eksperimente 15 savanorių grupės buvo paprašyta pirštu perbraukti per tris lėkštes ir atspėti, kuri iš jų skiriasi nuo kitų dviejų. Dalyviai testą išlaikė 71% laiko.

Antrasis išbandymas pasirodė sunkesnis. Mokslininkai ant pailgų silicio plokštelių pritaikė aštuonias skersines oksiduoto ir teflono sluoksnio juosteles. Šiose juostose skirtingos medžiagos atliko dvejetainio kodo „vienetų“ir „nulių“vaidmenį, o kiekvienoje plokštelėje buvo užšifruota aštuonių bitų ASCII abėcėlės raidė.

Šį kartą dešimt iš vienuolikos eksperimento dalyvių, matyt, netoli nuo programavimo, sugebėjo iššifruoti žodį Lab (laboratorija), slysdami pirštu išilgai plokštelių. Jiems tai užtruko vidutiniškai mažiau nei penkias minutes.

Tyrėjų teigimu, žmonės gali pajusti šiuos skirtumus dėl skirtingų slydimo trinties jėgų, atsirandančių, kai du ramybės būsenos objektai pradeda slysti vienas kito atžvilgiu. Būtent dėl šio reiškinio kyla durų vyrių girgždėjimas arba stabdančio traukinio triukšmas.

Bandymų metu paaiškėjo, kad skirtingų paviršių atpažinimo efektyvumas priklauso nuo to, kaip greitai juda pirštas ir kaip stipriai spaudžia lėkštę.

Lipomi ir jo kolegos sukūrė „dirbtinį pirštą su jutikliu ir slėgio keitikliu“, kuris buvo perduotas per įvairias medžiagas. Apdoroję duomenis kompiuteriniu modeliu, jie nustatė, kad esant kai kuriems greičio ir slėgio deriniams, skirtumai tarp paviršių tapo visiškai nepastebimi.

„Mūsų rezultatai rodo puikų žmogaus gebėjimą greitai rasti tinkamą jėgos ir greičio derinį, kad suvoktų skirtumą tarp šių paviršių“, – pranešime spaudai sako Lipomi. Įdomu tai, kad „dirbtinis pirštas“su vienu jutikliu taip pat gali pajusti šį skirtumą.. nieko bendro su šimtais nervų galūnėlių mūsų odoje ir raiščių, sąnarių, riešų, alkūnių ir pečių receptoriais, leidžiančiais palietus žmones pajusti nedidelius skirtumus.

Tyrimo išvados, paskelbtos Materials Horizons, yra esminės kuriant tokias technologijas kaip e-skin, lytėjimo protezai ir lytėjimo virtualios realybės valdikliai.

Rekomenduojamas: