Біополь, аура та інша езотерика знаходять реальне втілення в слабких електромагнітних полях. Рибки сімейства клеворилих (морміриди) здатні визначати їжу в каламутній воді і навіть у мулі, відчуваючи її за слабкими збуреннями електромагнітного поля. Вчені з Гонконгу відтворили систему сенсорики цих рибок у біосумісних накладках і мають намір озброїти нею людину та автоматику.
«Ми розробили нову стратегію 3D-позиціонування руху за допомогою електронної шкіри, натхненну ”електричною рибою”», — розповів Сін Ю (Xinge Yu), професор кафедри біомедичної інженерії Міського університету Гонконгу. Команда описала свій датчик, який використовує ємність для виявлення об’єкта незалежно від його провідності у статті, опублікованій у листопаді в журналі Nature.
Один шар датчика діє як передавач, генеруючи електричне поле, яке виходить далеко за його межі. Інший шар працює як приймач, який здатний визначати як напрямок, так і відстань до об’єкта. Це дозволяє сенсорній системі «відчувати» розташування об’єкта в тривимірному просторі.
Електродні шари датчика виготовлені з біогеля, нанесеного з обох боків на діелектричну підкладку з полідиметилсилоксану (PDMS) – це полімер на основі кремнію, популярний матеріал у біомедицини. На частині, що передає і приймає, створений малюнок, що формує і розпізнає електромагнітні поля — фактично антени. Все це укладено у прозорий біогель, гнучкий та сумісний з біологією людини. Своєрідний пластир може розтягуватися та згинатися, наприклад, щільно облягаючи зап’ястя людини.
Коли в зоні дії поля датчика знаходиться сторонній об’єкт, його фіксує приймач. Завдяки масиву сенсорів визначається напрям до об’єкта і, в цілому, його розташування в тривимірному просторі. Прототип датчика виявився здатним розпізнавати об’єкти на повітрі в межах 10 см, а під водою — до 1 м. Легкі перешкоди з тканини або паперу не заважали розпізнавати «порушників» спокою, але поява в межах 40 см від датчика іншої людини чи масивних предметів знижувала точність розпізнавання.
Розробники створили платформу максимально енергоефективну. Зрештою, датчик передає на смартфон дані про обстановку по Bluetooth. Передаються не сирі дані про оточення, а вже опрацьований результат, підготовлений для фінальної обробки. Тим самим економиться енергія та ресурсомістка передача здійснюється лише за потребою. Простий контролер та схема обробки даних вбудовані в пластир та залиті біогелем. Вбудована туди ж літійна батарейка заряджається бездротовим способом через електромагнітну котушку.
Розробка обіцяє покращити орієнтацію у складному середовищі людей і роботів, але поки що вона може добре розпізнавати лише об’єкти певного розміру, зокрема 8 мм у діаметрі. Найменші предмети визначаються з поганою точністю, а більші – надто повільно. Зараз такий пристрій можна використовувати, наприклад, для розпізнавання жестів, показаних кінчиками пальців, але роботи ще багато, і дослідження будуть продовжені.