Maailman ensimmäinen sähkötön kosketuslevy vie anturiteknologian äärimmäisiin olosuhteisiin
Tampereen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet maailman ensimmäisen pehmeän kosketuslevyn, joka tunnistaa kosketuksen voiman, pinta-alan ja sijainnin ilman sähköä. Laite hyödyntää pneumaattisia kanavia, mikä mahdollistaa sen käytön esimerkiksi magneettikuvauslaitteissa ja muissa olosuhteissa, joihin sähköiset laitteet eivät sovellu. Myös pehmeät laitteet, kuten pehmorobotit ja kuntoutuksen apuvälineet, hyötyvät uudesta teknologiasta.
Tampereen yliopiston tutkijat ovat kehittäneet maailman ensimmäisen pehmeän kosketuslevyn, joka pystyy tunnistamaan kosketuksen voiman, pinta-alan ja painamiskohdan. Perinteisesti tähän on tarvittu sähköisiä antureita, mutta nyt kehitetty kosketuslevy ei tarvitse sähköä. Se hyödyntää tunnistuksessa siihen upotettuja pneumaattisia eli paineilmalla toimivia kanavia.
Yksinomaan pehmeästä silikonista valmistettu laite sisältää 32 kosketuksen vaikutuksesta mukautuvaa kanavaa, jotka ovat vain satoja mikrometrejä leveitä. Kosketuksen voiman, pinta-alan ja sijainnin lisäksi laitteen tarkkuus riittää tunnistamaan sen pinnalle käsin kirjoitetut kirjaimet ja jopa erottelemaan useamman samanaikaisen kosketuksen.
– Sähköiset anturit saattavat lakata toimimasta ääriolosuhteissa, kuten suuressa magneettikentässä. Koska kosketuslevy on sähkötön, voimakas magneettikenttä ei vaikuta siihen. Siksi se on ihanteellinen esimerkiksi magneettikuvauksessa käytettäviin laitteisiin, väitöskirjatutkija Vilma Lampinen sanoo.
Kosketuslevyssä hyödynnetty anturiteknologia mahdollistaa esimerkiksi sen, että jos magneettikuvauksessa löytyy syöpäkasvaimia, paineilmalla toimiva robotti voi ottaa koepalan samalla, kun potilas on kuvattavana. Anturiteknologia ohjaa tätä robottia yhdessä magneettikuvien tuottaman datan kanssa.
Pneumaattista laitetta on mahdollista käyttää myös voimakkaassa säteilyssä tai olosuhteissa, joissa pienikin kipinä voi aiheuttaa vakavan vaaratilanteen.
Materiaalina silikonin joustavuus mahdollistaa antureiden käyttämisen myös sellaisissa sovelluksissa, joihin tavallinen kova elektroniikka ei taivu. Tällaisia ovat esimerkiksi pehmorobotit, jotka nimensä mukaisesti ovat pehmeitä, kumimaisista materiaaleista valmistettuja robotteja. Niiden liike tuotetaan tyypillisesti paineilman avulla.
Kun tulevaisuudessa tällaisiin pehmeisiin sähköttömiin laitteisiin lisätään tiedon keruu antureiden kautta, voidaan kosketuksen sijainti, voima ja ala kartoittaa jopa koko laitteen pinnalta. Pehmorobottien lisäksi kehittyneet tekokädet hyötyvät, kun niihin voidaan lisätä tuntoaisti.
– Pehmeät robottikädet voisivat korvata nykyiset tekokädet esimerkiksi tuotantolinjoilla. Pehmeinä ne ovat turvallisempia, kevyempiä ja mahdollisesti halvempia valmistaa. Kosketusanturit eri puolilla kättä mahdollistavat lisäksi hienovaraisemman otteen, Lampinen sanoo.
Pehmeistä materiaaleista valmistettuja puettavia laitteita voisi hyödyntää myös kuntoutuksessa esimerkiksi liikkeen avustajina. Pehmeyden ansiosta käyttömukavuus on parempi kuin vastaavissa kovissa laitteissa.
Tutkimus julkaistiin tieteellisessä Advanced Intelligent Systems (AIS) -aikakauslehdessä 23.9.2024.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Väitöskirjatutkija Vilma Lampinen
vilma.lampinen@tuni.fi
Apulaisprofessori Veikko Sariola
veikko.sariola@tuni.fi
0504646138
Kuvat
Linkit
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Väitös: Vaikea sydäninfarkti lisää myöhemmän äkillisen sydänpysähdyksen riskiä20.11.2024 08:40:00 EET | Tiedote
Lääketieteen lisensiaatti Markus Hautamäen väitöstutkimus osoitti yhteyden aiemman sydäninfarktin vaikeusasteen ja myöhemmän äkillisen sydänpysähdyksen välillä. Sydäninfarktin vakavuutta voidaan arvioida suhteellisen helposti GRACE-pisteytyksen avulla. Tutkimuksen perusteella GRACE-pisteytyksen ennustearvoa sydäninfarktin yhteydessä voisi olla mahdollista parantaa.
Laaja yhteistyöhanke kehittää muistisairaiden ihmisten hoitoa ja kohtaamista hoivakodeissa18.11.2024 10:57:47 EET | Tiedote
Tampereen yliopiston, Tampereen ammattikorkeakoulun ja Pirkanmaan muistiyhdistyksen yhteistyöhanke lähtee tukemaan muistisairaiden ihmisten hyvää hoitoa ja kohtaamista.
Väitös: Digiyhteiskunnassa tarvitaan lisää tietoisuutta datapohjaisista alustoista, jotka hyödyntävät algoritmeja18.11.2024 10:00:00 EET | Tiedote
Akateemisissa ja julkisissa keskusteluissa varoitellaan sosiaalisen median ja hakukoneiden näkymättömistä prosesseista, jotka ovat riski demokratialle ja ihmisoikeuksille. Guna Spuravan väitöskirja peräänkuuluttaa parempaa tietoisuutta siitä, miten datapohjaiset, algoritmien ohjaamat alustat toimivat ja kuinka ne vaikuttavat arkeemme.
Väitös: Kulttuurin arvoa perustellaan sen kyvyllä ratkaista yhteiskunnallisia kriisejä18.11.2024 09:25:50 EET | Tiedote
Taloudesta on tullut merkittävä kulttuurin arvon mittari, johon vetoavat niin poliittiset päättäjät kuin kulttuuri- ja taidealojen toimijat. Taloudellisten vaikutusten lisäksi kulttuurilta ja taiteelta odotetaan ratkaisuja kulloisiinkin yhteiskunnallisiin ongelmiin ja kriiseihin. Näillä odotuksilla voi olla vaikutuksena siihen, minkälainen kulttuuri nähdään yhteiskunnassa arvokkaaksi. Yhteiskuntatieteiden maisteri Kaisa Murtoniemi tutki väitöskirjassaan 2010-luvulla Suomessa käytyjä kulttuuria koskevia keskusteluja tarkastellakseen kulttuurin arvoa niin sanotussa kilpailukyky-yhteiskunnassa.
Väitös: Kirjallisuuden näkymättömät sankarit nostavat esiin suomentajien ammatillisen toimijuuden ja alan haasteet11.11.2024 09:34:49 EET | Tiedote
FM Anu Heinon väitöstutkimus antaa äänen suomalaisille kirjallisuuden suomentajille ja tuo esiin tämän kulttuurisesti merkittävän, mutta usein melko näkymättömäksi jäävän ammattiryhmän työn ja roolin suomalaisessa kirjallisuuskentässä. Tutkimus keskittyy suomentajien omiin kertomuksiin. Sen keskeinen tavoite on korostaa suomentajien työn merkitystä ja vahvistaa heidän toimijuuttaan omalla alallaan.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme