Bilim Adamlarının Sanal Gerçeklikte yaptığı büyük keşif

California San Diego Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, sanal ve güçlendirilmiş gerçeğin geleceğini değiştirebilecek çığır açan bir keşif yaptılar. İnsan dokunuşunun inanılmaz derecede hassas olduğunu keşfettiler; aslında, tek farkı tek bir molekül tabakası olsa bile yüzeyler arasında aslında ayırt edebildiğimiz noktaya.

Bu, inanılmaz derecede dokunsal duyarlılığımız olduğunu, bilim insanlarının hayal ettiğinden daha fazla olduğunu ve aynı zamanda bazı önemli teknolojik atılım olasılığını ortaya koyduğunu göstermektedir. Bunun nedeni, sanal gerçekliğin zorluklarından bir tanesi, insan dokunuşunun nasıl çalıştığını tam olarak anlamamamızdır; bu alandaki araştırma, VR’yi ve inanılmaz derecede gerçekleşen artırılmış gerçekliği yapmamıza yardımcı olabilir.

Sanal gerçekliğin geliştirilmesine ek olarak, bu bulgu da protezler için elektronik cilt geliştirmemize yardımcı olabilir. Araştırmacılar, insan dokunuşunu daha iyi anlamak için malzeme bilimleri ve psikofizik bir araya getirme girişiminde ilk girişim olduğunu iddia ediyorlar.

Üniversiteden yapılan açıklamaların tam metnini aşağıdadır:

İnsanın dokunuş hissi ne kadar hassas? Moleküllerin sadece tek bir katman farklılık yüzeyler arasındaki farkı hissetmek için yeterince duyarlı, Kaliforniya San Diego Üniversitesi’nde araştırma ekibi göstermiştir.

“Bu şimdiye kadar insanlarda gösterilmiştir büyük dokunsal hassasiyeti olan,” VS Ramachandran ile disiplinlerarası bir proje açtı Darren Lipomi, Mühendislik UC San Diego Jacobs Okulu’nda Giyilebilir Sensörler için Merkezi’nin bir Nano-profesörü ve üye belirterek, , Beyin ve Bilişimi Merkezi direktörü ve UC San Diego Psikoloji Bölümü’nden seçkin profesör.

İnsanlar cam, metal, ahşap ve plastik gibi birçok günlük yüzey arasındaki farkı kolayca hissedebilirler. Bunun nedeni, bu yüzeylerin farklı dokulara sahip olması ya da farklı oranlarda parmaktan uzakta ısı çekmesidir. Ancak UC San Diego araştırmacılar, tüm bu büyük ölçekli efektleri eşit tutup sadece en üstteki molekül katmanını değiştirselerdi, insanlar hala dokunuş hissi kullanarak farkı algılayabilirlerdi diye merak ettiler mi? Ve eğer öyleyse, nasıl?

Araştırmacılar, bu temel bilginin elektronik cilt, geliştirebilecek protezler, sanal ve güçlendirilmiş gerçeklik için gelişmiş haptik teknolojisi ve daha fazlası için yararlı olacağını söylüyorlar.

Lipomi, karmaşık olmayan haptik teknolojileri, video oyun denetleyicilerinde veya sarsılan akıllı telefonlarda rumble paketi şeklinde var olduğunu da ekledi. “Ancak gerçekçi dokunma hissi üretmek zordur, çünkü materyallerin dokunuş hissi ile etkileşimde bulunduğu temel yolları tam olarak anlamıyoruz.”

“Günümüz teknolojileri, neler olup bittiğini görmemizi ve görmemizi sağlıyor ama hissetmiyoruz,” dedi Cody Carpenter, bir nano mühendislik Ph.D. UC San Diego’daki öğrenci ve birlikte çalışmanın ilk yazarı. “Görsel ve işitsel açıdan ilgi çekici olan son teknoloji hoparlörler, telefonlar ve yüksek çözünürlüklü ekranlarımız var, ancak kayıp olan şey dokunuş hissi. Bu maddenin eklenmesi, bu çalışmanın arkasındaki itici bir güçtür. “

Bu çalışma, insanların dokunma hissi biçimini anlamak için malzeme bilimleri ve psikofizik bir araya getiren ilk bilim insanıdır. “Cildimizdeki duyumları işleme alan reseptörler filogenetik olarak en eski özelliktir, ancak ilkel oldukları kadar uzakta, seçici yüzeyler için olağanüstü ince stratejileri geliştirmeye vakit vardılar-sevgilinin okşadığı ya da gıdıklanmasına ya da metal, ahşap, kağıt, Bu çalışma, dokunmatik duyumların gelişmişliği ve enfes duyarlılığını sergileyen ilk kişilerden biridir. Belki de, dokunsal psikofizik için yepyeni bir yaklaşım için yolu açıyor, “dedi Ramachandran.

Materials Horizons’da yayınlanan bir makalede, UC San Diego araştırmacılar, insanların yalnızca en üst katman moleküllerinde farklı olan pürüzsüz silikonlu gofretler arasında yüzeyi parmakla sürükleyerek veya dokunarak ayırt edebileceklerini test etti. Bir yüzey çoğunlukla oksijen atomlarından oluşan tek bir oksitlenmiş tabaka idi. Diğeri flüor ve karbon atomlarından yapılmış tek bir Teflon benzeri tabaka idi. Her iki yüzey de aynı görünüyordu ve bazı kişiler onları birbirinden ayıramayacak kadar benzer hissettiler.

Araştırmacılar, insan deneklerine göre bu farklılıkları, sopa sürtünmeli sürtünme olarak bilinen, dinlenme halindeyken iki nesne birbirine doğru kaymaya başladığında oluşan sarsıntı hareketi nedeniyle hissedebiliyor. Bu fenomen, bir şarap camının kenarında ıslak bir parmakla oynanan müzik notalarının, gıcırtılı bir kapı menteşesinin sesinin veya duran bir trenin sesinin etkilenmesinden sorumludur. Bu durumda, her yüzeyin en üstteki katmandaki moleküllerin kimliğinden dolayı farklı bir yapış-çıkarma frekansı vardır.

Bir testte, 15 denek üç yüzey hissi ve diğer ikisinden farklı olan bir yüzeyi tanımlama göreviyle görevlendirildi. Konular, zamanın yüzde 71’lik farklarını doğru olarak tespit etti.

Başka bir testte deneklere üç farklı silikon şerit şeridi verildi; her şerit, 8 parçalık, oksitlenmiş ve Teflon benzeri yüzeylerden oluşan farklı bir dizi içeriyordu. Her sekans ASCII alfabesindeki belirli bir harf için kodlanan 0 ve 1’lik 8 haneli bir dizgeyi temsil eder. Şahıstan şeridin bir ucundan diğerine bir parmak sürükleyerek bu dizileri “okumak” istendi ve sıradaki hangi yamaların oksitlenmiş yüzeyler olduğunu ve Teflon benzeri yüzeyler olduğunu belirtti. Bu deneyde, 11 konudan 10’u, “Lab” kelimesini (doğru ve harf harfleriyle) zamanın yüzde 50’sinden fazlasını yazmak için gereken bitleri çözdü. Konular her harfi çözmek için ortalama 4.5 dakika harcadı.

Lipomi, “Bir insan dijital bilgi okumak açısından saniye başına nanobilden daha yavaş olabilir, ancak bu deney, görme yerine dokunma hissi kullanarak kimyasal iletişim yapmak için potansiyel olarak düzgün bir yol gösteriyor” dedi.

Araştırmacılar ayrıca bu yüzeylerin, parmağın ne kadar süratle çekildiğine ve yüzey boyunca ne kadar kuvvet uygulandığına bağlı olarak ayırt edilebileceğini buldular. Araştırmacılar dokunmatik deneyleri, bir yay ile bir kuvvet sensörüne bağlanan organik bir polimerden yapılmış, parmak benzeri bir cihaz olan bir “sahte parmak” kullanarak modellemişlerdir. Sahte parmak, kuvvet ve sürükleme hızının birden çok kombinasyonu kullanılarak farklı yüzeylerde sürüklendi. Araştırmacılar verileri çizdiler ve bazı hız ve kuvvet kombinasyonları göz önüne alındığında yüzeylerin ayırdedilebileceğini buldular. Bu arada, diğer kombinasyonlar yüzeyleri birbirinden ayırt edemez hale getirdi.

“Sonuçlarımız, doğru kuvvetler kombinasyonu üzerinde hızla eve girmek ve bu yüzeyler arasındaki farkı hissetmek için gereken hızları değiştirmek için olağanüstü bir insanın kabiliyetini ortaya koyuyor. Denemelerimizde yaptığımız gibi veri noktalarının bir matrisini birer birer yeniden oluşturmak zorunda kaldıklarını “belirtti. Lipomi,

“Bu bizim deride sinirlerin yüzlerce benzeyen bir şey yok sahte parmak cihazı, sadece bir kuvvet sensörü vardır ve hala bu yüzeylerin farkını hissetmek için gereken bilgileri elde edebilir olması da ilginç. Bu deride sadece mekanoreseptörler değil, ama dokunma kullanarak dakikalık farklarını hisseden insanları sağlayan olabilir ligamentler, eklemler, bilek, dirsek ve omuz reseptörleri,”diye ekledi söyler.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.