Veszélyes anyagokat érzékelő tapasz
Az eszköz képes érzékelni a környezetben jelen lévő mérgező gázokat vagy vízben található nehézfémeket és rezgéssel figyelmezteti viselőjét.
- Vérrög-eltávolítás minirobotokkal
- A gép én vagyok, én gép vagyok! (1. rész)
- Prosztatektómia 11 ezer kilométer távolságból
- Mintavevő mikrorobotok korai rákdiagnózishoz
- Spermiumszerűen úszó gyógyszerszállító mikrorobotok
- Alakváltó lágy robot, mint gyógyszeradagoló implantátum
- Minirobotok tüdőrák első jeleinek felismerésében
- Valóban forradalmi változást jelenthet a robotsebészet a veserákok kezelésében Magyarországon?
- Mikrorobotok a precíziós onkológiában
A North Carolina State University kutatói egy olyan hordható tapaszt fejlesztettek ki, amely képes érzékelni a környezetben jelen lévő veszélyes anyagokat – például mérgező gázokat vagy a vízben található nehézfémeket – és azonnali rezgéssel figyelmeztetni viselőjét. A Device folyóiratban bemutatott eszköz továbbfejlesztett változata „e‑bőrként” robotokra is alkalmazható, így a gépek képesek felismerni és elkerülni a környezeti kockázatokat.
A jelenlegi veszélyérzékelő rendszerek többnyire mobiltelefonra küldenek értesítést, ám ezek nem mindig bizonyulnak elég gyorsnak. A kutatók célja az volt, hogy a szenzorokat miniatürizálják, hordható formába integrálják, és olyan haptikus visszajelzést hozzanak létre, amely azonnal, közvetlenül a bőrön érzékelhető. A tapasz egy apró, négyzet alakú eszköz, valamivel kisebb, mint egy bankkártya. Mikrovezérlőt, kisméretű akkumulátort, hatféle környezeti veszélyt érzékelő szenzort és egy miniatűr rezgőmotort tartalmaz. Külső felületén vékony, filmszerű napelemek találhatók, amelyek viselés közben energiát gyűjtenek.
A kutatók apró, texturált felületeket helyeztek a motor és a bőr közé, amelyek kis dudorok alkotta mintázat révén erősítik a rezgés érzetét. A dudorok méretének és távolságának változtatásával olyan haptikus jelzést alakítottak ki, amely nem halvány vibrációként érződik, hanem erőteljesen képes felhívni a figyelmet a veszélyre. A tapasz különböző rezgésmintákat használ az egyes veszélytípusokhoz, így a viselő a rezgés alapján meg tudja különböztetni, milyen kockázatot érzékelt az eszköz.
A tesztek során a tapasz megbízhatóan érzékelte a veszélyes anyagokat, és azonnal aktiválta a haptikus jelzést. Az energiahatékonyságot a napelemek és az alacsony fogyasztású szenzorok biztosították, így az eszköz körülbelül 24 órán át működött egy töltéssel.
A fejlesztők azt is vizsgálták, hogyan lehetne a technológiát robotokra alkalmazni. Ennek eredményeként született meg az „e‑bőr”, amelyben a tapasz egy piezoelektromos rétegre kerül. Amikor a tapasz rezgést generál, a piezoelektromos réteg elektromos jelet hoz létre, amelyet a robot érzékelni tud. A kísérletekben a négylábú robotok képesek voltak felismerni a veszélyes anyagokat, és módosítani útvonalukat azok elkerülésére.
A tapasz és az e‑bőr nagyrészt kereskedelmi forgalomban kapható alkatrészekből készült, kevés egyedi fejlesztést igényelve, ami megkönnyíti a gyártás későbbi felskálázását. A szenzorok moduláris felépítése lehetővé teszi, hogy a rendszerhez a felhasználási környezetnek megfelelő érzékelőket adjanak hozzá vagy vegyenek ki belőlük.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
New wearable patch detects environmental threats and vibrates against the skin
Irodalmi hivatkozás:
Uzunoğlu, B. E., et al. (2026). Multimodal, wearable sensors with tactile communication capabilities for human and robotic applications. Device. https://www.cell.com/device/abstract/S2666-9986(26)00197-3
