세계 최초의 비-전기식 터치패드

탐페레 대학교 연구원들은 전기 없이도 접촉의 힘, 면적, 위치를 감지할 수 있는 세계 최초의 소프트 터치패드를 만들었다. 기존에는 전자 센서가 필요했지만, 새롭게 개발된 터치패드는 감지를 위해 장치에 내장된 공압 채널을 사용하므로 전기가 필요하지 않다.

이 혁신적인 장치는 공압 채널을 사용하여 작동하므로 MRI 기계와 전자 장치가 실용적이지 않은 다른 설정과 같은 환경에 적합하다. 이 기술은 소프트 로봇 공학 및 재활 보조 장치에도 유용할 수 있다.

완전히 부드러운 실리콘으로 만들어진 이 장치에는 터치에 적응하는 32개의 채널이 있으며, 각 채널은 너비가 수백 마이크로미터에 불과하다. 이 장치는 터치의 힘, 면적, 위치를 감지하는 것 외에도 표면에 있는 손으로 쓴 글자를 인식할 만큼 정밀하며, 동시에 여러 개의 터치를 구별할 수도 있다.

박사 연구원인 빌마 램피넨은 "전자 센서는 강한 자기장과 같은 극한 조건에서 작동을 멈출 수 있다. 터치패드는 전기가 아니기 때문에 강한 자기장이 영향을 미치지 않아 MRI 기계와 같은 장치에 사용하기에 이상적이다."라고 말한다.

의료 및 위험 환경에서의 응용 프로그램

터치패드에 사용된 센서 기술을 사용하면 예를 들어 MRI 스캔 중에 암 종양이 발견되면 공압 로봇이 환자를 스캔하는 동안 생검을 실시할 수 있다. 센서 기술은 MRI 이미지에서 생성된 데이터와 함께 이 로봇을 안내한다.

공압 장치는 강한 방사선이나 작은 전기 불꽃조차도 심각한 위험을 초래할 수 있는 조건에서도 사용할 수 있다.

실리콘은 재료로서 유연하기 때문에 기존의 단단한 전자 장치를 사용할 수 없는 응용 프로그램에 센서를 통합할 수 있다. 여기에는 부드러운 고무와 같은 재료로 만들어지고 일반적으로 공압 전력을 사용하여 움직이는 소프트 로봇이 포함된다.

센서에서 수집한 데이터를 이러한 부드럽고 전기가 아닌 장치에 추가하면 향후 장치 표면 전체에 걸쳐 터치 위치, 힘 및 영역을 매핑할 수 있다. 소프트 로봇 외에도 고급 보철 손도 터치 감각을 추가하면 이점을 얻을 수 있다.

"부드러운 로봇 손은 현재의 인공 핸즈온(예: 생산 라인)을 대체하는 데 사용될 수 있다. 부드러워서 더 안전하고 가볍고 제조 비용이 더 저렴할 수 있다. 손 주변의 터치 센서는 또한 더 섬세한 그립을 가능하게 할 것이다."라고 램피넨은 말한다.

부드러운 소재로 만든 웨어러블 기기는 예를 들어 운동 보조기로 재활에 사용될 수도 있다. 부드러움은 유사한 단단한 기기에 비해 편안함을 향상시킨다.