جلد ذكي يتكون عند رشه على الجلد قد يمكننا من الكتابة دون لوحة مفاتيح

2 دقائق
جلد ذكي يتكون عند رشه على الجلد قد يمكننا من الكتابة دون لوحة مفاتيح
حقوق الصورة: shutterstock.com/ Kitreel
استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية
Play Audio Pause Audio

طوّر باحثون في جامعة ستانفورد نظاماً حسيّاً يتكون من شبكة نانوية مطبوعة ومتوافقة حيوياً، يمكن رشه على الجلد، ويمكنه تفسير حركات اليد لأنه مزود بنظام ذكاء اصطناعي.

ممَّ يتكون الجلد الذكي وكيف يعمل؟ 

يقول الباحثون في دراستهم المنشورة في دورية “نيتشر إليكترونيك”، إن هذا الجلد الذكي مصنوع من نوع جديد من المواد المتوافقة حيوياً والقابلة للمط، والتي يمكن رشها على اليد مثل الرذاذ. 

تتكون هذه المادة من شبكة حساسة كهربائياً قابلة للرش مدمجة في مادة البولي يوريثان، وهي مادة متينة ومطاطية تُصنع منها عجلات لوح التزلج. أما الشبكة، فتتكون من ملايين الأسلاك النانوية المطلية بالذهب والتي تتلامس مع بعضها بعضاً لتشكيل مسارات كهربائية ديناميكية، أي أنها تشكل على اليد ما يشبه الشبكة الكهربائية الصغيرة، والتي يمكنها استشعار حركات الجلد مثل التمدد والانحناء. وباستخدام الذكاء الاصطناعي، يمكن للباحثين تفسير عدد لا يحصى من المهام اليومية من حركات اليد والإيماءات. 

اختار الباحثون طريقة الرش مباشرة على الجلد بحيث يتم دعم الشبكة بدون ركيزة. أدى هذا القرار الهندسي الرئيسي إلى التخلص من عيوب الحركة غير المرغوب فيها وسمح لهم باستخدام أثر واحد للشبكة الموصلة لتوليد معلومات متعددة المفاصل للأصابع.

ميزات الجلد الذكي الجديد 

يتميز هذا الابتكار عن غيره من الأجهزة القابلة للارتداء، والتي تقوم بمهام مشابهة، بأنه رقيق نسبياً ويتكيف بسهولة للعمل مع أي مستخدم حتى مع وجود بيانات محدودة، ويتكيف أيضاً بشكل وثيق مع طيّات الجلد والمفاصل والأصابع، كما أن الشبكة التي يتكون منها نشطة كهربائياً ومتوافقة حيوياً وتسمح بالتنفس وتظل ثابتة ما لم يتم فركها بالماء والصابون، ويتم توصيلها بوحدة بلوتوث خفيفة الوزن لنقل تغيرات الإشارة لاسلكياً.

بينما تكون التقنيات المستخدمة حالياً كبيرة الحجم بسبب وجود مكونات حسية متعددة لتحديد الحركات في كل مفصل، بالإضافة إلى أنه يجب جمع كمية كبيرة من البيانات لكل مستخدم ومهمة من أجل تدريب الخوارزمية، ما يجعل استخدام هذه الأجهزة التقليدية صعباً للقيام بالمهام اليومية.

اقرأ أيضاً: مستوحى من حاسة اللمس للإنسان: مهندسون يطورون جلداً ذكياً يستشعر الألم

تطبيقات الجلد الذكي

يستخدم الجلد الذكي الذكاء الاصطناعي لفهم مهام اليد بسرعة مثل التعرف إلى الكتابة على لوحة المفاتيح باستخدام شبكة نانوية مطبوعة على كلتا اليدين والتعرف في الوقت الفعلي إلى الكائنات المتفاعلة. على سبيل المثال، عندما تضغط على لوحة المفاتيح على حرف أ مثلاً، تتعرف خوارزمية الذكاء الاصطناعي إلى هذه المهمة من الأنماط المتغيرة في التوصيل الكهربائي. بمجرد أن يتم تدريب الخوارزمية بشكل مناسب، لا تعود هناك حاجة للوحة المفاتيح المادية، يمكن استخدام نفس المبادئ للتعرف إلى لغة الإشارة أو حتى التعرف إلى الأشياء من خلال تتبع أسطحها الخارجية.

بالإضافة إلى التوافق مع اليد، يمكن للباحثين العمل على تكيّف الجلد الذكي مع الوجه لالتقاط الإشارات العاطفية الدقيقة. قد يتيح ذلك أساليب جديدة للرسوم المتحركة بالحاسوب أو يؤدي إلى اجتماعات افتراضية جديدة بقيادة أفاتار الواقع الافتراضي مع تعبيرات وجه أكثر واقعية وإيماءات يد.

يتعرّف النموذج الأولي للجلد الذكي إلى الأشياء البسيطة عن طريق اللمس، كما بإمكانه الكتابة التنبؤية باستخدام اليدين على لوحة مفاتيح غير مرئية. 

اقرأ أيضاً: شركة مصرية ناشئة تبتكر ضمادات للجروح تمزج تكنولوجيا النانو مع الطبيعة

يمكن أن تكون لهذه التكنولوجيا الجديدة أيضاً تطبيقات وآثار في مجالات بعيدة المدى مثل الألعاب والرياضة والتطبيب عن بعد والروبوتات.