Delfini koriste zvuk da bi dobili informacije o svetu koji im vid ne otkriva dovoljno jasno. Ta sposobnost inspirisala je razvoj rastegljivog uređaja koji prima ultrazvuk u vodi i pretvara ga u električne signale povezane sa veštačkom sinapsom. Sistem spaja senzor sa elementom koji zadržava informacije o primljenom signalu. Zanimljivost je u pokušaju da se opažanje i obrada približe jedan drugom, uz materijal koji može da se savija i rasteže. Takva kombinacija mogla bi da bude korisna za meke uređaje koji se prilagođavaju obliku i kretanju. Opažanje u takvom uređaju zavisi i od svojstava materijala i od načina na koji se njegov odgovor povezuje sa sledećim korakom obrade.
Piezoelektrični materijali stvaraju električni odgovor kada su izloženi mehaničkom delovanju. Za senzor koji prima vibracije važno je da taj odgovor ostane dovoljno stabilan i tokom promene oblika. Istraživači su zato napravili nanokompozit koji povezuje fleksibilni polimer sa česticama barijum-titanata. Materijal je zadržao stabilne piezoelektrične osobine pri istezanju od 50 odsto, uz više od hiljadu ciklusa mehaničkog pritiskanja i rastezanja bez značajnog pada učinka. Ti podaci opisuju uslove ispitivanja materijala i pružaju osnovu za procenu njegovog ponašanja u složenijem uređaju. Za poređenje bi bilo važno pratiti i koliko se signal menja između ponovljenih testova pri jednakom pritisku i istezanju.
Da bi rastegljiv senzor bio praktičan, korisno je znati kako razlikuje željeni signal od drugih uticaja. Pokret uređaja, promena položaja i zvukovi iz okruženja mogu da stvore dodatne informacije koje treba obraditi. U stvarnoj primeni važni su domet, osetljivost, potrošnja energije i trajnost. Laboratorijsko ispitivanje jednog svojstva zato predstavlja deo šire procene, u kojoj se materijal povezuje sa elektronikom i konkretnim zadatkom. Posebno bi bilo zanimljivo videti koliko se dobro sistem ponaša tokom dužeg rada u vodi i pri ponovljenim promenama oblika. Važna je i proverljivost signala: sistem treba da omogući razlikovanje odgovora na ultrazvuk od odgovora izazvanog drugim delovanjem.
Veštačka sinapsa u ovakvom sistemu oponaša određene osobine obrade signala u nervnom sistemu. To omogućava proučavanje uređaja koji informacije primaju i zadržavaju na način drugačiji od klasičnog odvojenog senzora i memorije. Ipak, naziv opisuje izabrane funkcije i ne podrazumeva složenost biološkog sluha ili mozga. Za procenu uspeha treba precizno navesti šta je demonstrirano, koliko dugo se signal zadržava i kako utiče na naredni odgovor. Takvi podaci omogućavaju poređenje sa drugim uređajima i sprečavaju da upečatljivo biološko poređenje zameni stvarna tehnička merenja. Time se razvoj procenjuje prema demonstriranim funkcijama, uz prostor da se kasnije dodaju složeniji zadaci i novi načini testiranja.
Za sada je pokazana zanimljiva kombinacija elastičnosti, električnog odgovora i povezivanja sa veštačkim neuralnim elementom. Rezultati su predstavljeni u časopisu Advanced Materials, u radu tima Univerziteta Sungkjunkvan iz Južne Koreje, predvođenog profesorom Ne-Ung Lijem. Kao moguće pravce razvoja istraživači navode meke podvodne robote i uređaje koji se prilagođavaju površini tela. Dalji rad mora da pokaže koliko ta kombinacija koristi konkretnom zadatku. Najprivlačnija zamisao jeste senzor koji može da menja oblik zajedno sa uređajem, a da i dalje pouzdano doprinosi opažanju okruženja u kojem se on kreće. Odnos između inspiracije iz prirode i izmerenog učinka ostaje ključan za razumevanje koliko je uređaj napredovao prema praktičnoj upotrebi.
S.B.
Izvor: Postinfo
