پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست (MIT) از فناوری جدیدی رونمایی کردهاند که با استفاده از شبکهای از فیبرهای نوری انعطافپذیر، میتواند شکل سهبعدی یک سطح را هنگام خم شدن و پیچخوردگی با دقت بالایی بازسازی کند.
این فناوری که میتواند پایه ساخت لباسهای حسگر هوشمند یا نوعی پوست دوم باشد، امکان ردیابی دقیق حرکات تمامبدن انسان را در محیطهای واقعیت مجازی (VR) فراهم میکند.
برخلاف سیستمهای متداول ثبت حرکت (Motion Capture) که برای ردیابی بدن به حسگرهای نصبشده روی نقاط مشخصی از مفاصل متکی هستند، فناوری جدید تغییر شکل کل سطح را اندازهگیری میکند. در این روش، با تغییر شکل ورقه، فیبرهای نوری داخل آن خم میشوند و الگوی عبور نور تغییر میکند. سپس یک الگوریتم اختصاصی با تحلیل این تغییرات، شکل سهبعدی سطح را بازسازی میکند.
طبق آزمایشهای پژوهشگران، این سامانه میتواند شکل ورقه را با خطای کمتر از ۰٫۴ سانتیمتر بازسازی کند؛ دقتی که از سیستمهای مبتنی بر حسگرهای صلب با خطای حدود یک تا دو سانتیمتر بهتر است. همچنین، آزمایشها نشان دادهاند که ورقه حتی پس از سوراخ شدن نیز میتواند به عملکرد خود ادامه دهد؛ ویژگیای که دوام آن را در محیطهای تعاملی افزایش میدهد.
کیفان یو ، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک MIT و از نویسندگان پژوهش، توضیح داده است که هدف اصلی این پروژه، فراتر رفتن از تشخیص ساده میزان خمش و دستیابی به بازسازی کامل سهبعدی یک سطح بوده است.
با این حال، نمونه اولیه همچنان نسبتاً حجیم است و فیبرهای نوری آن حدود یک میلیمتر ضخامت دارند. پژوهشگران قصد دارند با استفاده از روشهای ساخت پیشرفته، ضخامت این فیبرها را به چند ده میکرومتر کاهش دهند.
کاربردهای احتمالی این فناوری تنها به بازیهای ویدئویی و واقعیت مجازی محدود نمیشود. ثبت دقیق حرکات بدن و کنترل طبیعیتر آواتارهای مجازی، از جمله کاربردهای آن است. همچنین، استفاده از این پوشش هوشمند در فیزیوتراپی میتواند به متخصصان کمک کند تا اطلاعات دقیقتری درباره الگوهای حرکتی و وضعیت اندام بیماران هنگام تمرینات توانبخشی جمعآوری کنند.
در مجموع، کوچکتر و سبکتر شدن این فناوری میتواند زمینه را برای توسعه نسل جدیدی از لباسهای هوشمند فراهم کند که تعامل انسان با محیطهای مجازی و سامانههای رباتیک را دقیقتر و طبیعیتر میسازند.