طباعة قفاز يسمح بلمس المواد في الواقع الافتراضي
طوّر باحثون من جامعة “إي إف بي إل” السويسرية قفازا يتيح لمستخدمه الإحساس بالمواد التي يلمسها في الواقع الافتراضي، من خلال تطبيق قوى متغيرة على سطح اليد.
وعمل الباحثون ضمن مشروع استمر 4 أعوام على تطوير مواد بوليميرية جديدة نشطة كهربائيا، يمكن طباعتها بطابعة ثلاثية الأبعاد.
ويمكن للقفاز الجديد تقديم تجربة متكاملة تتضمن الإحساس بالأشياء وكأنها حقيقية الملمس والحجم، من خلال استخدام 3 أنواع مختلفة من المستشعرات الحركية في القفاز.
ووضع الباحثون جسيمات مكورة تحت الأصابع لتولد إحساسا دقيقا بملمس الأسطح المختلفة، فضلا عن تزويد القفاز بفرامل تعمل بالكهرباء المتولدة من الاحتكاك، لتزويده بالصلابة اللازمة لشد المفاصل ومحاكاة ملمس الأشياء القاسية عند لمسها.
ويعمل النوع الثالث من المستشعرات على تحسين تجربة الواقع الافتراضي من خلال تضييق السطح الخارجي على ظهر اليد، ليكون القفاز متناسبا تماما مع شكل يد المستخدم، وتسمح أيضا بتطبيق ضغط خارجي أيضا على سطح اليد خلال خوض تجربة الواقع الافتراضي.
وقالت دورينا أوبريس، قائدة الفريق البحثي: “تتفاعل المواد البوليميرية المستخدمة مع الحقول الكهربائية وتتقلص مثل العضلات، وتعمل عمل مستشعر يمتص القوى الخارجية ويولد نبضة كهربائية منها، فضلا عن إمكانية استخدامها لتوليد الطاقة من الحركة”؛ وفقا لموقع تك إكسبلور.
وأضافت: “استخدمنا مواد محلة كيميائيا لوضع 1000 طبقة رقيقة بالطباعة ثلاثية الأبعاد فوق بعضها، مع التناوب بين طبقات بوليميرية وطبقات موصلة للتيار الكهربائي”.
وتعرض الباحثون لتحد آخر في الحاجة لمطابقة استمرارية خروج المواد البوليميرية والموصلة للكهرباء مع بعضها، من فوهة الطابعة ثلاثية الأبعاد.
وتعاون الفريق مع جامعة “إي تي إتش زيوريخ” السويسرية، لابتكار تقنية تسمح بخروج المواد المختلفة من الطابعة بسهولة مع بقاء أبعادها ثابتة على القاعدة.
وبعد إجراء سلسلة من الاختبارات، وصل الباحثون إلى تركيبة واعدة للمواد، من خلال إنتاج سائل ثابت الأبعاد بما يلزم لطباعة المواد البوليميرية النشطة كهربائيا.
ويعمل الباحثون على تطوير عمل العضلات المطبوعة، ويطمحون للتفوق في التقنية كأول فريق بحثي في العالم، بالتنافس مع معهد “ماساتشوستس” الأمريكي للتقنية الذي يعمل على تقنية مشابهة.
وتشهد التقنيات المصاحبة للواقع الافتراضي تطورا ملحوظا في الآونة الأخيرة، في إطار سباق للوصول بالمستخدمين إلى تحقيق تجربة أقرب ما تكون إلى الواقعية.
وفي أكتوبر/تشرين الأول 2022، طور باحثون من جامعة “ستوكهولم” بالتعاون مع جامعة “مالمو” في السويد، آلة تسمح بشم الروائح أثناء استخدام نظارات الواقع الافتراضي.
وركزت ألعاب الحاسوب القديمة على حاسة الرؤية من خلال حركة الأشياء والصور على شاشة الحاسوب، مع إهمال بقية الحواس، ولكن الآلة الجديدة يمكن أن تتصل باللعبة الحاسوبية من خلال نظارات الواقع الافتراضي لتعطي حاسة الشم دورا أساسيا.
ويتألف الجهاز المدعو “أولفاكتوميتر” من 4 صمامات يتصل كل منها بقناة، وفي وسطها مروحة تجذب الهواء، ويساعد الحاسوب في التحكم بالقنوات بدرجات مختلفة لإنتاج روائح مختلفة.
ويمكن زيادة تعقيد الروائح بنفس الطريقة التي تزداد فيها صعوبة الألعاب مع تقدم مستوياتها، ما يشكل تحديا لحاسة الشم عند اللاعب ويطورها.
