စက်ရုပ်အများစုသည် အလွန်ကြီးမားပြီး တောင့်တင်းသည့် မော်တာစနစ်ဖြင့် ဖမ်းဆုပ်ခြင်းနှင့် ထိတွေ့ခြင်းတို့ကို ရရှိကြသည်။ Cornell တက္ကသိုလ်အုပ်စုတစ်ခုသည် လူသားများပြုလုပ်သည့်ပုံစံအတိုင်း ၎င်း၏ပတ်ဝန်းကျင်အတွင်း၌ ပျော့ပျောင်းသောစက်ရုပ်တစ်ရုပ်အတွက် နည်းလမ်းတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့သည်။
စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် အာကာသအင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ လက်ထောက်ပါမောက္ခ Robert Shepherd ဦးဆောင်သော အဖွဲ့တစ်ဖွဲ့၊ အော်ဂဲနစ်စက်ရုပ်ဓာတ်ခွဲခန်းပျော့ပျောင်းသော စက်ရုပ်လက်တွင် ကွေးညွှတ်မှု၊ ရှည်လျားမှုနှင့် အတင်းအာရုံခံကိရိယာများအဖြစ် ဆွဲဆန့်နိုင်သော အလင်းလှိုင်းလမ်းညွှန်များ လုပ်ဆောင်ပုံအကြောင်း ဖော်ပြသည့် စာတမ်းတစ်စောင်ကို ထုတ်ဝေခဲ့သည်။
ပါရဂူကျောင်းသား Huichan Zhao သည် “စာရေးဆရာ၊ဆန့်နိုင်သော Optical Waveguides မှတစ်ဆင့် ပျော့ပျောင်းသော ခြေတုလက်တုကို အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသည်။Science Robotics ၏ ပွဲဦးထွက်ထုတ်ဝေမှုတွင် ဖော်ပြထားပါသည်။ ဒီဇင်ဘာ ၆ ရက်၊ Shepherd's lab မှ ပါရဂူကျောင်းသား Kevin O'Brien နှင့် Shuo Li တို့လည်း ပါဝင်ခဲ့ပါသည်။
“ယနေ့ခေတ် စက်ရုပ်အများစုသည် မျက်နှာပြင်မှ အရာများကို သိရှိနိုင်သော ကိုယ်ထည်အပြင်ဘက်တွင် အာရုံခံကိရိယာများ ရှိသည်” ဟု Zhao က ပြောကြားခဲ့သည်။ "ကျွန်ုပ်တို့၏အာရုံခံကိရိယာများသည် ခန္ဓာကိုယ်အတွင်းတွင် ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့်၊ ဥပမာ ကျွန်ုပ်တို့နှင့် ကျွန်ုပ်တို့နှင့် သက်ရှိအားလုံးတို့ကဲ့သို့ ကျွန်ုပ်တို့နှင့် သက်ရှိအားလုံးသည် စက်ရုပ်၏ထူထဲသောအားဖြင့် တွန်းပို့နေသည့် စွမ်းအားများကို အမှန်တကယ် သိရှိနိုင်သည်"
Optical waveguides များကို tactile၊ position နှင့် acoustic အပါအဝင် အာရုံခံလုပ်ဆောင်ချက်များစွာအတွက် 1970 ခုနှစ်အစောပိုင်းကတည်းက အသုံးပြုခဲ့သည်။ ထုတ်လုပ်မှုသည် မူလက ရှုပ်ထွေးသော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သော်လည်း ပျော့ပျောင်းသောပုံသဏ္ဍာန်နှင့် 20-D ပုံနှိပ်စက်များ၏ လွန်ခဲ့သည့်နှစ်ပေါင်း 3 အတွင်း ထွန်းကားလာမှုကြောင့် အလွယ်တကူထုတ်လုပ်ကာ ပျော့ပျောင်းသော စက်ရုပ်အပလီကေးရှင်းတွင် ထည့်သွင်းနိုင်သော elastomeric အာရုံခံကိရိယာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာစေခဲ့သည်။
Shepherd ၏အဖွဲ့သည် core (အလင်းပြန့်ပွားသောအားဖြင့်) နှင့် LED (အလင်းထုတ်လွှတ်သော diode) နှင့် photodiode တို့ကိုပါ၀င်သော cladding (လှိုင်းလမ်းညွှန်၏အပြင်ဘက်မျက်နှာပြင်) ကိုထုတ်လုပ်ရန် ပျော့ပြောင်းသော lithography လုပ်ငန်းစဉ်လေးဆင့်ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။
ခြေတုလက်တုသည် ပုံပျက်လေလေ၊ အူတိုင်မှတဆင့် အလင်းပို၍ ဆုံးရှုံးလေဖြစ်သည်။ photodiode မှတွေ့ရှိသည့်အတိုင်း အလင်းဆုံးရှုံးမှုပြောင်းလဲနိုင်သော ဆုံးရှုံးမှုသည် ခြေတုလက်တုအား ၎င်း၏ပတ်ဝန်းကျင်ကို “အာရုံခံစားနိုင်စေရန်” ခွင့်ပြုပေးသည်။
“ခြေတုလက်တုကို ကွေးလိုက်တဲ့အခါ အလင်းရောင်မဆုံးရှုံးခဲ့ဘူးဆိုရင် အာရုံခံကိရိယာရဲ့ အခြေအနေကို သိနိုင်မှာမဟုတ်ဘူး” ဟု Shepherd က ပြောကြားခဲ့သည်။ "ဆုံးရှုံးမှုပမာဏသည် မည်ကဲ့သို့ ကွေးကောက်သွားသည်အပေါ် မူတည်ပါသည်။"
အဖွဲ့သည် ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အသွင်အပြင်အတွက် ဆုပ်ကိုင်ခြင်းနှင့် စုံစမ်းခြင်းအပါအဝင် လုပ်ငန်းမျိုးစုံလုပ်ဆောင်ရန် ၎င်း၏ optoelectronic ခြေတုလက်တုကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ထူးခြားချက်မှာ လက်သည် ခရမ်းချဉ်သီးသုံးလုံးကို စကင်န်ဖတ်ကာ အမှည့်ဆုံးဖြစ်သည့် နူးညံ့မှုဖြင့် ဆုံးဖြတ်နိုင်ခဲ့သည်။
Zhao က ဒီနည်းပညာကို သိုးထိန်းနဲ့အတူ စူးစမ်းလေ့လာခဲ့တဲ့ ဇီဝမှုတ်သွင်းစက်ရုပ်တွေ အပါအဝင် ခြေတုလက်တုတွေအပြင် အလားအလာရှိတဲ့ အသုံးပြုမှုတွေ အများကြီးရှိတယ်လို့ Zhao က ပြောပါတယ်။ Mason Peckစက်မှုနှင့် အာကာသ အင်ဂျင်နီယာ လက်ထောက်ပါမောက္ခ၊ အာကာသစူးစမ်းလေ့လာရေးတွင် အသုံးပြုရန်.
"ဒီပရောဂျက်မှာ အာရုံခံတုံ့ပြန်ချက်မရှိဘူး" ဟု Peck နှင့် ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုကို ရည်ညွှန်းပြီး Shepherd က ပြောကြားခဲ့သည်၊ သို့သော် ကျွန်ုပ်တို့တွင် အာရုံခံကိရိယာများရှိပါက၊ လောင်ကျွမ်းမှုအတွင်း ပုံသဏ္ဍာန်ပြောင်းလဲမှုကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်နိုင်ကာ ပိုမိုကောင်းမွန်သော လှုံ့ဆော်မှုဆိုင်ရာ ပေါင်းစပ်မှုများ ပြုလုပ်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ပိုမြန်တယ်။”
အပျော့စား စက်ရုပ်များတွင် optical waveguides များအတွက် အနာဂတ်လုပ်ဆောင်မှုသည် အာရုံခံစွမ်းရည်များ တိုးမြင့်လာစေရန် အာရုံစိုက်မည်ဖြစ်ပြီး တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းအားဖြင့် 3-D ဖြင့် ပိုမိုရှုပ်ထွေးသော အာရုံခံပုံသဏ္ဍာန်များကို ပုံနှိပ်ခြင်းနှင့် တိုးမြှင့်ထားသော အာရုံခံကိရိယာများမှ အချက်ပြမှုများကို ခွဲထုတ်ခြင်းနည်းလမ်းအဖြစ် စက်သင်ယူမှုကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်သွားမည်ဖြစ်သည်။ Shepherd က "အခုအချိန်မှာ ထိမိမှုတစ်ခုက ဘယ်ကလာတယ်ဆိုတာကို ဒေသအလိုက်သတ်မှတ်ဖို့ ခက်ပါတယ်။"
ဤလုပ်ငန်းကို လေတပ်၏ သိပ္ပံသုတေသနရုံးမှ ထောက်ပံ့ငွေဖြင့် ပံ့ပိုးထားပြီး ၎င်းကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ Cornell NanoScale သိပ္ပံနှင့် နည်းပညာဆိုင်ရာ အထောက်အကူပစ္စည်းများ နှင့် Cornell Center for Materials Researchနှစ်ခုစလုံးကို အမျိုးသားသိပ္ပံဖောင်ဒေးရှင်းက ပံ့ပိုးထားပါတယ်။
- Tom Fleischman, Cornell တက္ကသိုလ်