Wanneer u een ballon oppakt, is de druk om hem vast te houden anders dan de druk die u zou uitoefenen om een pot vast te pakken. En nu hebben ingenieurs bij MIT en elders een manier om dergelijke subtiliteiten van tactiele behendigheid nauwkeurig te meten en in kaart te brengen. Het team heeft een nieuwe, aanraakgevoelige handschoen ontworpen die druk en andere tactiele stimuli kan ‘voelen’. De binnenkant van de handschoen is voorzien van een systeem van sensoren dat kleine drukveranderingen over de hele handschoen detecteert, meet en in kaart brengt. De individuele sensoren zijn zeer goed op elkaar afgestemd en kunnen zeer zwakke trillingen op de huid opvangen, zoals de hartslag van een persoon.
Wanneer proefpersonen de handschoen droegen terwijl ze een ballon of een beker oppakten, genereerden de sensoren drukkaarten die specifiek waren voor elke taak. Het vasthouden van een ballon produceerde een relatief gelijkmatig druksignaal over de hele handpalm, terwijl het vastpakken van een beker een sterkere druk op de vingertoppen veroorzaakte.
De onderzoekers zeggen dat de tactiele handschoen kan helpen de motorische functie en coördinatie te herscholen bij mensen die een beroerte of een andere fijne motorische aandoening hebben gehad. De handschoen kan ook worden aangepast om de virtual reality- en game-ervaringen te verbeteren. Het team overweegt de druksensoren niet alleen te integreren in tactiele handschoenen, maar ook in flexibele kleefstoffen om de hartslag, bloeddruk en andere vitale functies nauwkeuriger te volgen dan slimme horloges en andere draagbare monitoren.
“De eenvoud en betrouwbaarheid van onze sensorstructuur is veelbelovend voor een diversiteit aan toepassingen in de gezondheidszorg, zoals pulsdetectie en het herstellen van het sensorische vermogen bij patiënten met tactiele disfunctie”, zegt Nicholas Fang, hoogleraar werktuigbouwkunde aan het MIT.
Voelen met zweet
De druksensoren van de handschoen zijn in principe vergelijkbaar met sensoren die de luchtvochtigheid meten. Deze sensoren, die te vinden zijn in HVAC-systemen, koelkasten en weerstations, zijn ontworpen als kleine condensatoren, met twee elektroden of metalen platen, waarin een rubberachtig ‘diëlektrisch’ materiaal is ingeklemd dat elektrische ladingen tussen de twee elektroden transporteert.