Nanowrażliwy ludzki palec

Ludzki palec jest tak wrażliwy, że wykrywa nanometrowe wypukłości.

Do niedawna zagadnienia dot. tego, co jesteśmy w stanie wykryć i jak posługujemy się palcem, by wyczuć powierzchnię, pozostawały "czarną" sztuką - wyjaśnia szef zespołu badawczego prof. Mark Rutland z KTH Royal Institute of Technology w Sztokholmie.

Wcześniejsze badania wyodrębniły 3 główne wymiary do opisu dotyku: 1) chropowaty-gładki, 2) twardy-miękki i 3) lepki-śliski. "Istnieją, oczywiście, inne bodźce, takie jak ciepło, zimno, wilgotność, ale wykluczyliśmy je, by móc się skupić na topografii".

Zespół Rutlanda opracował test, który pozwala stwierdzić, jak wrażliwy jest ludzki palec przy różnicowaniu między powierzchniami chropowatymi i gładkimi. Naukowcy skonstruowali 16 polimerowych powierzchni z seriami równoległych grzbietów (sinusoidalnym wzorcem). Odległości między wyniesieniami wynosiły od 270 nanometrów do 90 mikrometrów, a wysokość wypukłości mieściła się w zakresie od 7 nanometrów do 4,5 mikrometra. Posłużono się również gładkim poli(dimetylosiloksanem). Aby ułatwić naukowcom odróżnianie materiałów z poszczególnymi długościami fali (odstępami między wypukłościami), zastosowano kolory - mniejsze to czerwona część widma, większe - niebieska.

W eksperymencie wzięło udział 20 ochotników. Zasłaniano im oczy i demonstrowano parę powierzchni. Badając je palcem wskazującym preferowanej dłoni (prostopadle do rowków), należało stwierdzić, jak bardzo były podobne. Czas badania, prędkość wodzenia palcem i nacisk można było dowolnie wybierać. Wyliczono, że średni czas badania wynosił 10 s.

Zaskoczony Ruthland zauważył, że badani umieli odróżnić powierzchnię, w przypadku której średnia amplituda wynosiła 13 nanometrów od powierzchni gładkiej. Prof. sugeruje, że odkrycia można wykorzystać choćby w marketingu czy robotyce.

dotyk palec nanometrowe wypukłości Mark Rutland