듀얼 모드 전자 피부: 자기장으로 비접촉·촉각 동시 감지

자기장 활용으로 과학자들은 비접촉과 촉각 자극을 동시에 처리할 수 있는 전자 센서를 개발했습니다. 이전 시도는 다양한 자극의 신호가 겹쳐서 이 두 기능을 단일 장치에 결합하는 데 실패했습니다.

인체 최대 장기인 피부는 아마도 신체에서 기능적으로 가장 다재다능한 부분일 것입니다. 다양한 자극을 몇 초 만에 구별할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 범위에서 신호 강도를 분류할 수도 있습니다. 새로운 센서는 유사한 특성을 가진 전자적 대응물로, 가상현실 애플리케이션에서 인간과 기계의 상호작용을 단순화할 수 있습니다.

현재 시스템은 물리적 접촉만 감지하거나 비접촉 방식으로 물체를 추적하는 둘 중 하나만 작동합니다. 두 상호작용 경로가 '자기 마이크로 전기기계 시스템(m-MEMS)'이라 명명된 센서에 결합되었습니다. 이 센서는 비접촉과 촉각 상호작용의 전기 신호를 서로 다른 영역에서 처리하여 자극의 기원을 실시간으로 구별하고 다른 소스에서 오는 방해 영향을 억제합니다.

얇은 폴리머 필름에 과학자들은 먼저 거대 자기저항(GMR)에 의존하는 자기 센서를 제작했습니다. 이 필름은 다시 센서와 정밀하게 정렬되도록 설계된 원형 공동을 포함하는 실리콘 기반 폴리머 층(폴리디메틸실록산)으로 밀봉되었습니다. 이 공극 내부에는 표면에서 피라미드 모양의 돌기가 튀어나온 유연한 영구 자석이 통합되었습니다. 휘어진 조건에서도 기능을 잃지 않고 작동하므로 손가락 끝에 부착할 수 있습니다.

이 전자 피부는 가상현실 공간 외에도 예를 들어 무균 환경에서 사용될 수 있습니다. 수술 중 의료 장비를 만지지 않고 다룰 수 있어 오염 위험을 줄일 수 있습니다.