वर्तमान में रोबोट कैमरे और अन्य दृश्य सेंसर की मदद से अपने आसपास के वातावरण का उच्च सटीकता के साथ विश्लेषण करने में सक्षम हैं, लेकिन मानव स्पर्श की अनुभूति को दोहराना उनके लिए अभी भी मुश्किल है। साइंस एडवांसेज जर्नल में प्रकाशित एक शोध इस समस्या का समाधान प्रस्तुत करता है, जिसमें एक नरम सामग्री विकसित की गई है जो दबाने पर रंग बदलती है, जिससे मशीनों को जटिल डेटा प्रोसेसिंग की आवश्यकता के बिना वास्तविक समय में स्पर्श का पता लगाने की अनुमति मिलती है।
क्वीन मैरी यूनिवर्सिटी ऑफ लंदन (क्यूएमयूएल) के पोस्टडॉक्टरल रिसर्चर जैकोमो ससो के नेतृत्व में शोधकर्ताओं का दावा है कि यह तकनीक सीधे लगाए गए दबाव को रंग पैटर्न में परिवर्तित करती है, जिससे तेज और विस्तृत रीडिंग सुनिश्चित होती है। यह विकास सर्जरी, प्रोस्थेटिक्स और उच्च परिशुद्धता प्रसंस्करण में उपयोग के लिए संभावनाएं खोलता है, जहां बल में सबसे छोटे बदलाव मायने रखते हैं।
इस सामग्री का कार्य पिगमेंट या रंगों पर निर्भर नहीं करता है। रंग परिवर्तन सामग्री की सूक्ष्म संरचना के कारण होता है - जिसे भौतिकी में संरचनात्मक रंग घटना के रूप में जाना जाता है। पत्ती के अंदर ऐसे परतें व्यवस्थित होती हैं जो बाल की मोटाई से भी कम संरचनाओं में होती हैं, जो प्रकाश की विशिष्ट तरंग दैर्ध्य को परावर्तित करती हैं। दबाव लागू होने पर, ये परतें करीब आ जाती हैं, जिससे उस बिंदु पर परावर्तित रंग बदल जाता है।
यह विशेषता सॉफ्टवेयर द्वारा डेटा पुनर्निर्माण की आवश्यकता के बिना सतह पर लगाए गए दबाव को तुरंत विज़ुअलाइज़ करने की अनुमति देती है, जो पारंपरिक सेंसर में आमतौर पर देरी का कारण बनता है। स्पर्श की व्याख्या करने के लिए, वैज्ञानिकों ने सामग्री के नीचे स्थापित एक सस्ती यूएसबी कैमरा का उपयोग किया। सिस्टम लगातार रंग परिवर्तनों को रिकॉर्ड करता है और वास्तविक समय में दबाव मानचित्र बनाता है, जिससे रोबोट स्पर्श को तेजी से और विस्तार से महसूस कर पाते हैं।
परीक्षणों के दौरान, प्रणाली बहुत महीन विवरणों को पुन: प्रस्तुत करने में सक्षम थी, जैसे कि सिक्के की बनावट। एक अन्य प्रयोग में, सतह ने उंगली के निशान के रिज को स्पष्ट रूप से पंजीकृत किया - विवरण का स्तर जिसे पिछले सेंसर हासिल नहीं कर पाए थे। ससो ने अर्थ.कॉम को साक्षात्कार में कहा: 'हम केवल स्पर्श का पता नहीं लगा रहे हैं; हम इसकी गतिशीलता को विज़ुअलाइज़ कर रहे हैं।' उन्होंने स्पष्ट किया कि यह तकनीक न केवल संपर्क दर्ज करती है, बल्कि प्रक्रिया के दौरान इसकी गतिशीलता का अवलोकन करने की भी अनुमति देती है।
दृष्टि पर आधारित पारंपरिक स्पर्श प्रतिक्रिया प्रणालियाँ नरम जेल के विरूपण को दर्ज करती हैं और संपर्क के आकार और तीव्रता को पुनर्स्थापित करने के लिए एल्गोरिदम का उपयोग करती हैं। इस प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है और यह प्रतिक्रिया समय को बढ़ा सकती है। नई पद्धति इस आवश्यकता को समाप्त करती है, क्योंकि सतह स्वयं रंगों के माध्यम से सभी आवश्यक जानकारी प्रदान करती है, जिससे बाद के डेटा पुनर्निर्माण की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जो रोबोट के स्पर्श को तेज और अधिक कुशल बनाता है।
ससो के अनुसार, ऐसा दृष्टिकोण एम्बेडेड इंटेलिजेंस की अवधारणा के करीब लाता है, जहां पता लगाने की क्षमता सामग्री का ही हिस्सा बन जाती है, जिससे सिस्टम का काम सरल हो जाता है।
शोधकर्ता बताते हैं कि सबसे आशाजनक अनुप्रयोग क्षेत्रों में छोटे और नाजुक वस्तुओं के हेरफेर के लिए उपयोग किए जाने वाले रोबोटिक ग्रिपर शामिल हैं। सेंसर तुरंत संकेत दे सकता है कि लगाया गया बल घटक को नुकसान पहुंचाने की सीमा के करीब पहुंच रहा है। चिकित्सा में, सामग्री प्रोस्थेटिक्स की स्पर्श संवेदनशीलता को बढ़ा सकती है और सर्जिकल उपकरणों के लिए अतिरिक्त जानकारी प्रदान कर सकती है। लेखकों ने उल्लेख किया कि स्वस्थ ऊतकों और संभावित ट्यूमर के बीच कठोरता में सूक्ष्म अंतर प्रक्रिया के दौरान दिखाई देने वाले रंग परिवर्तनों में परिवर्तित किए जा सकते हैं।
प्राप्त परिणामों के बावजूद, ससो इस बात पर जोर देते हैं कि यह तकनीक प्रारंभिक चरण में है। उन्होंने अर्थ.कॉम को साक्षात्कार में कहा: 'बेशक, यह अभी भी एक प्रोटोटाइप है, इसलिए वाणिज्यिक या नैदानिक अनुप्रयोग के बारे में सोचने से पहले बड़ी इंजीनियरिंग कार्य बाकी है।' उनके अनुसार, बाजार में आने या चिकित्सा सेटिंग्स में उपयोग होने से पहले सामग्री को विकसित करने के लिए इंजीनियरिंग समाधानों की आवश्यकता है।
