تطوير مستشعر من الألياف الكربونية لقراءة الشفاه

طور باحثون من جامعة "تسينغهوا" الصينية، مستشعرات مرنة قابلة للارتداء لمراقبة الاهتزازات الدقيقة على الجلد البشري بدقة مرتفعة وبشكل مباشر.

وتوصل الباحثون، إلى تقنيات تصنيع مُبتكرة باستخدام مواد مركبة، تتغلب على تحديات التوصيل والبنية، ما يتيح إمكانية قراءة لغة الشفاه عند الأشخاص المصابين بصعوبات النطق نتيجة إصابة حبالهم الصوتية.

وتساعد التقنية الجديدة، من يعانون من مشكلات في النطق على التواصل اليومي، ويمكن توظيف المستشعر المرن في تطبيقات صحية عديدة أخرى ومراقبة نشاط الجسم البشري، فضلا عن تحسين التواصل بين البشر والآلة.

وقال الأستاذ الدكتور بينغ بي، المشارك في الدراسة، إن "نظام تمييز لغة الشفاه يمكن أن يترجم جملا كاملة بشكل مباشر وسريع عند الأشخاص المصابين بالإعاقات الصوتية، ما يمكنهم من التواصل اليومي الفعال" وفقا لموقع فيز دوت أورغ.

وصمم الباحثون المستشعر المرن، من غشاء ناتج عن تجميع ألياف كربونية موضوعة بشكل متواز أو عشوائي فوق بعضها، ما يحقق حساسية مرتفعة ومجالا واسعا من التطبيقات العملية.

ويستطيع المستشعر، أن يلتقط معلومات كثيرة من حركة عضلات الوجه وتمييز التغيرات المختلفة على الوجه، ما يتطلب أن يكون المستشعر فائق المرونة.

وتختلف المستشعرات التقليدية، بأنها مصنوعة من معدن صلب وثقيل، أما المستشعر الجديد المرن فيتلاءم مع الجلد البشري دون التسبب بأي إزعاج.

أخبار ذات صلة

أداة ذكاء صناعي واعدة تحسن التشخيص المبكر لسرطان الجلد

وصنع الباحثون المستشعرات من مواد بوليميرية مرنة تتضمن مواد موصلة؛ مثل "الغرافين" والأنابيب النانوية الكربونية والأسلاك المعدنية النانوية والسائلة، ما يسمح بدمجها في اللباس وعلى الجلد البشري.

وتمتاز مادة المستشعر المطورة بقابلية تمددها بنسبة 400%، وتوصيلها العالي بفضل طبقة استشعار ميكروية تتفاعل مع الاهتزاز، وترصد حركات المفاصل وتعبيرات الوجه ودوران العين والنبض والكلام.

واختبر الباحثون مستشعر الاهتزاز من خلال تطوير نظام لرصد حركة الشفاه وتفسير الرموز الصوتية، وإصدار أوامر صوتية وضوئية.

وقال باي: "نخطط لدراسة تطبيقات مختلفة لنظام تمييز لغة الشفاه، والوصول إلى استخدام مريح مع إمكانية ارتدائه بسهولة، ونأمل أن يكون الجهاز مثل فم إضافي للمصابين بضرر في حبالهم الصوتية، وتجاوز تأثير الإصابة على الحياة اليومية".