Риб’яча луска здається потенційним компонентом для цифрового перекладача. Але після того, як дослідники обробили викинуту луску кислотою, нагріли її до 450°C, подрібнили в порошок і вставили залишки в гнучкий полімер, морське сміття перетворилося на дивовижний датчик, який може зчитувати рух руки.
У дослідженні, проведеному в Сучасні функціональні матеріалидослідники описують рукавичку з дев’ятьма датчиками, яка генерує електричні сигнали від рухів, які вона вимірює. Нейронна мережа класифікує ці моделі стресу як один із шести станів жестів або неактивності. У тестах прототип досяг 94,43% точності перекладу.
Хитрість полягає в трибоелектричному наногенераторі, або TENG, який використовує ту саму групу ефектів, що стоять за статичною електрикою. Коли два матеріали з’єднуються і роз’єднуються, між ними передається заряд. Тому згинання пальців, рухи рук і тиск створюють власні електричні сигнали, що зменшує потребу подавати батарейку в кожну чутливу точку, що робить цю рукавичку дуже складною.
Альтернативою справжньому жестовому перекладу є система камери з машинним зором, яка повністю уникає зношеної електроніки. Але така система залежить від видимості та видимості та може викликати занепокоєння щодо конфіденційності.
Електрична фритюрниця для риби
Ваги не використовуються ні в чому близькому до їх природного вигляду. Тепло руйнує оригінальний колагеновий каркас, залишаючи насичений вуглецем матеріал разом із багатими кальцієм і фосфатами мінералами. Дослідники змішали невеликі кількості цього порошку з ПВДФ, електрично активним полімером, сформували з нього нановолокнисті полотна, а потім заповнили структуру еластичним силіконом.
При оптимальній концентрації 0,14% за масою відносно розчинника препарату порошок риб’ячої луски збільшив генерацію електроенергії та змінив структуру кристалізації PVDF. Однак додайте занадто багато, і частинки почнуть злипатися, перешкоджаючи кристалізації та створюючи шляхи для виходу заряду.
Готова плівка могла розтягнутися приблизно на 49 відсотків перед розривом і підтримувала стабільне виробництво протягом приблизно 10 000 робочих циклів. Він реагував на тиск у діапазоні від 0,25 до 12,5 кілопаскалів, покриваючи незначні деформації за допомогою сильніших захоплень.
Команда також мала вирішити розбіжності у поглядах. У першій сенсорній панелі 3 на 3 натискання одного квадрата викликало його сусідів, оскільки сила поширювалася через гнучкий матеріал. Виправити їх було просто: механічно вирізати активні квадрати, залишивши електричні з’єднання недоторканими, і одразу розмістити сигнали.
Це не перша рукавичка, призначена для декодування жестів. 2020 рік Електроніка природи Система Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі використовувала сенсори з розтягнутим волокном і машинне навчання та повідомила про 98,63% розпізнавання 660 шаблонів жестів. Трибоелектричні рукавички 2019 року вже показали, що рух руки сам по собі може генерувати сигнали розпізнавання, хоча результати були менш скромними.
Сподіваюся, але ще не робочий перекладач
Нова рукавичка має дев’ять датчиків, розташованих на кісточках пальців, долоні, тильній стороні долоні та зап’ясті. Згорточна мережа з просторово-часовим графіком (по суті, тип штучного інтелекту) розуміє, як сигнали в цих місцях змінюються разом з часом. Швидке стиснення кулака змінило пульс; сильніший пил збільшив його амплітуду.
Точність 94,43 відсотка вражає, але тестування проходило під суворим контролем. Троє добровольців виконували шість поз, плюс позу відпочинку, по 50 разів кожен. Оскільки система була навчена та протестована на рухах одних і тих же трьох людей, результат показує, що рукавичка може надійно розпізнавати невеликий, знайомий набір жестів користувача, який вона вже знає. Це ще не показує, що новий підписант може носити його та почати спілкуватися природно.
Дослідники також закрили послідовність «Привіт, чи можете ви мені допомогти?» в реальному часі, як це було зроблено. Це корисний доказ концепції, але вони не повідомили про окремі показники точності для безперервних речень. Отже, це все ще не хороший сурдоперекладач.
І «самохідне керування» потребує важливої кваліфікації: датчики генерують свої електричні сигнали від рухів рук, але решта системи потребує звичайної електроніки та зовнішнього комп’ютера для оцифровки та інтерпретації цих сигналів.
Мови жестів живуть не просто в їхніх руках; вираз обличчя, поза тіла та інші немануальні сигнали можуть змінити значення. 2020 рік Електроніка природи У коментарях до жестових рукавичок стверджується, що технологія розпізнавання та перекладу повинна починатися з глухих.
Отже, рукавичка з риб’ячої луски – це ще не кишеньковий перекладач. Його успіх полягає в перетворенні великої кількості відходів на гнучкий датчик, який може проводити вимірювання без електрики, не вимагаючи батареї для кожної нової точки вимірювання.
