Nya genombrott inom elektronisk hud (e-hud) förändrar snabbt hur robotar interagerar med sin omgivning och för maskiner närmare mänskliga sensoriska förmågor än någonsin tidigare.
Forskare vid University of Cambridge och University College London har nyligen presenterat en banbrytande robotisk hud tillverkad av ett flexibelt, kostnadseffektivt gelmaterial som kan upptäcka flera typer av beröring samtidigt. Till skillnad från traditionella robotiska hudar som kräver olika sensorer för olika stimuli, kan detta enskiktsmaterial känna av tryck, temperatur, smärta och flera kontaktpunkter på en och samma gång.
"Vi är inte riktigt där att den robotiska huden är lika bra som mänsklig hud, men vi tror att den är bättre än allt annat som finns just nu," förklarar Dr. Thomas George Thuruthel, medförfattare till studien som publicerats i Science Robotics. Tekniken använder elektrisk impedanstomografi för att skapa över 860 000 ledande vägar genom hydrogelmembranet, vilket möjliggör en känslighet på en helt ny nivå.
Samtidigt har tyska forskare vid Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf utvecklat en elektronisk hud som kan upptäcka och följa förändringar i magnetfält, vilket potentiellt möjliggör beröringsfria interaktioner. Deras system integrerar gigantisk magnetoresistans med elektrisk resistanstomografi för att leverera realtidskartläggning av magnetfält med 1 mm upplösning.
Dessa framsteg adresserar en grundläggande utmaning inom robotik: avsaknaden av ett hudliknande gränssnitt som kan känna och reagera på subtila stimuli. Utan sådan återkoppling förblir uppgifter som kräver finess – som att hantera ömtåliga föremål – svåra även för de mest avancerade maskinerna.
Användningsområdena sträcker sig långt bortom grundläggande robotik. Inom sjukvården används elektroniska hudplåster för kontinuerlig övervakning av vitala parametrar, diabeteskontroll och hjärt-kärlhälsa. Forskare vid University of Tokyo har till och med hittat sätt att fästa konstruerad hudvävnad på humanoida robotar, vilket potentiellt möjliggör ökad rörlighet, självläkande förmåga och mer människoliknande utseende.
Marknaden speglar denna teknologiska utveckling. Enligt Grand View Research värderades den globala marknaden för elektronisk hud till cirka 10,9 miljarder dollar år 2024 och förväntas växa med en årlig tillväxttakt på 23 % till 37,1 miljarder dollar år 2030. Nordamerika dominerar för närvarande marknaden med en andel på 37,2 %, men Asien och Stillahavsområdet upplever den snabbaste tillväxten tack vare ökande investeringar i robotik och AI-integration.
Elektroaktiva polymerer utgör den största komponentsegmentet och står för cirka 30 % av marknadsandelen. Deras förmåga att ändra form eller storlek när elektrisk spänning appliceras gör dem idealiska för flexibla, responsiva tillämpningar.
I takt med att dessa teknologier fortsätter att utvecklas, lovar de att revolutionera gränssnittet mellan människa och maskin inom flera sektorer. Från proteser som ger användare känsel till robotar som säkert kan interagera med människor inom sjukvård och tillverkningsmiljöer, är elektronisk hud på väg att fundamentalt förändra hur vi samspelar med maskiner.
"Om vi kan börja skapa material som självständigt kan upptäcka när skada har uppstått och sedan initiera självläkningsmekanismer, skulle det verkligen vara omvälvande," konstaterar en forskare vid University of Nebraska-Lincoln som arbetar med självläkande robotisk hud.
Med pågående framsteg inom materialvetenskap, sensorteknologi och artificiell intelligens fortsätter klyftan mellan mänskliga och robotiska sensoriska förmågor att minska, och för oss närmare en framtid där maskiner inte bara ser och hör världen – utan också känner den.