Mendeteksi Magnetik Bumi dengan "E-Skin"

Para peneliti telah mengembangkan kulit elektronik (e-skin) dengan kemampuan magnetosensitif. Teknologi ini cukup sensitif untuk mendeteksi dan mendigitalkan gerakan tubuh di medan magnet Bumi.

E-skin ini sangat tipis dan lentur. Alat ini dapat dengan mudah ditempelkan ke kulit manusia untuk menciptakan kompas bionik analog. Teknologi ini dimungkinkan tidak hanya membantu orang dengan masalah orientasi, tetapi juga sejumlah keuntungan lainnya.

Sementara, burung dapat secara alami merasakan medan magnet Bumi dan menggunakannya sebagai panduan penunjuk arah. Apalagi, manusia sejauh ini tidak memiliki kemampuan tersebut, setidaknya hingga sampai sekarang.

Teknologi e-skin ini telah dikembangkan para peneliti di Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) di Jerman. E-kulit memiliki kemampuan magnetosensitif.

Perangkat ini cukup sensitif untuk mendeteksi dan mendigitalkan gerak tubuh dalam medan magnet bumi. Karena e-skin ini sangat tipis dan lentur, ia dapat dengan mudah ditempelkan ke kulit manusia untuk menciptakan kompas analog.

Teknologi ini mungkin tidak hanya membantu orang dengan masalah orientasi, tetapi juga memfasilitasi interaksi dengan objek dalam virtual dan augmented reality. Hasil dari riset ini sendiri telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Electronics.

Teknologi yang dikembangkan Dr. Denys Makarov dan tim peneliti HZDR merupakan teknologi foil polimer tipis, dimana ketebalannya tidak lebih dari seperseribu milimeter, melekat pada jari - dan medan magnet Bumi.

"Foil ini dilengkapi dengan sensor medan magnet yang dapat mengambil medan geomagnetik," kata Gilbert Santiago Cañón Bermúdez, penulis utama makalah ini. "Kami berbicara tentang 40 hingga 60 microtesla - yang 1.000 kali lebih lemah daripada medan magnet dari magnet khas," lanjutnya.

Ini adalah demonstrasi pertama dari kulit elektronik. Perangkat ini sangat patuh yang mampu mengendalikan objek virtual yang mengandalkan interaksi dengan bidang geomagnetik.

Pada Demonstrasi sebelumnya masih diperlukan penggunaan magnet permanen eksternal. "Sensor kami memungkinkan pemakai untuk terus memastikan orientasi sehubungan dengan medan magnet bumi," ujarnya.

Oleh karena itu, jika ia atau bagian tubuh utama sensor perubahan orientasi, sensor menangkap. gerak, yang kemudian ditransfer dan didigitalkan untuk beroperasi di dunia maya," tambah Bermudez.

Bermudez menjelaskan bahwa Sensor yang ultrathin strip dari permalloy bahan magnetik, bekerja pada prinsip efek magneto-resistif anisotropic . Ini berarti bahwa ketahanan listrik dari lapisan ini berubah tergantung pada orientasi mereka dalam kaitannya ke medan magnet luar.

Untuk menyelaraskan mereka secara khusus dengan medan magnet Bumi, peneliti menghias strip feromagnetik ini dengan lembaran bahan konduktif, dalam hal ini emas, diatur pada sudut 45 derajat.

Dengan demikian, arus listrik hanya dapat mengalir pada sudut ini, yang mengubah respon dari sensor untuk membuatnya paling sensitif di sekitar bidang yang sangat kecil.

Tegangannya paling kuat ketika sensor mengarah ke utara dan terlemah ketika mereka mengarah ke selatan. Para peneliti melakukan percobaan di luar ruangan untuk menunjukkan bahwa ide mereka bekerja dalam pengaturan praktis.

Dengan sensor yang melekat pada jari telunjuknya, pengguna mulai keluar dari utara. Pertama menuju barat, lalu ke selatan dan kembali lagi - menyebabkan tegangan naik dan turun lagi.

Arah mata angin yang ditampilkan cocok dengan yang ditunjukkan pada kompas tradisional yang digunakan sebagai referensi. "Ini menunjukkan bahwa kami mampu mengembangkan sensor portabel lunak dan ultra tipis pertama yang dapat mereproduksi fungsionalitas dari kompas konvensional dan secara prospektif memberikan magnetoception buatan pada manusia," Bermúdez mengatakan.

Karena sensor dapat sangat lentur dan mampu memutar ekstrim tanpa kehilangan fungsinya, para peneliti melihat potensi besar untuk penggunaan praktis sensor mereka tidak hanya sebagai cara untuk mengakses realitas virtual.

"Psikolog, misalnya, dapat mempelajari efek dari magnetoception pada manusia lebih tepat, tanpa perangkat besar atau setup eksperimental rumit, yang cenderung bias hasilnya," kata Gilbert.nik/berbagai sumber/E-6