Gemodelleerd naar de menselijke huid: robots kunnen binnenkort individuele zandkorrels voelen

Debora Pape

9/3/2026

Vertaling: machinaal vertaald

Robots slagen er vaak niet in om gevoelig met hun omgeving om te gaan. Een baanbrekende kunstmatige huid uit Cambridge gebruikt nu microscopische piramidestructuren om machines een bijna menselijke behendigheid te geven.

Robotica gaat met sprongen vooruit. Onlangs lieten robots hun vaardigheden zien in gechoreografeerde, snelle vechtsportdansen in een show ter gelegenheid van het Chinese Nieuwjaar. Maar als het op tastzin aankomt, zijn robots nog steeds vooral grove automobilisten. Als ze niet weten hoeveel kracht ze kunnen uitoefenen bij het vastpakken van voorwerpen, zijn ze niet geschikt voor gevoelige toepassingen. Kortom: robots missen een menselijke tastzin.

Een team van onderzoekers uit Cambridge heeft nu een kunstmatige huid ontwikkeld die daar in de toekomst verandering in zou kunnen brengen. Volgens het artikel gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift «Nature Materials» kan het systeem verbazingwekkend kleine krachten waarnemen, zoals het gewicht van een zandkorrel. Het oppervlak van deze kunstmatige huid wordt gevormd door kleine piramides. Een robothand die ermee is uitgerust kan papieren buisjes vastpakken zonder ze te pletten. In de sectie «Aanvullende informatie» onder het onderzoek zijn enkele korte video's te downloaden die dit laten zien.

De sensor maakt bovendien onderscheid tussen verticale druk en laterale krachten. Een robot met deze huid kan bijvoorbeeld in realtime voelen wanneer een object begint te glijden en kan daarop reageren.

Het team ziet zijn onderzoek als baanbrekend voor de ontwikkeling van robots die buiten gecontroleerde fabrieksomstandigheden zullen worden gebruikt. In ziekenhuizen en huishoudens worden robots geconfronteerd met onvoorspelbare situaties waarop ze veel beter kunnen reageren met een fijne tastzin.

Dunne piramides maken kunstmatige tastzin mogelijk

De bestaande 3D tastsensoren gebruiken benaderingen zoals elektrische materiaalweerstand, magnetische velden, veranderingen in luchtdruk of AI-ondersteunde objectherkenning met behulp van een camera om de gevoeligheid van een object voor druk af te leiden. Deze systemen zijn echter omvangrijk, complex om te maken en zijn ook niet in staat om onderscheid te maken tussen normale en schuifkrachten, zoals het hoofd van het onderzoeksproject, professor Tawfique Hasan, stelt in het persbericht.

Zijn team wilde daar verandering in brengen. Volgens het onderzoek is de ontwikkelde kunstmatige huid, die als sensor dient, aanzienlijk gevoeliger dan vergelijkbare tastsensoren. Het is een flexibel composietmateriaal dat verschillende lagen grafeen, vervormbare microdruppeltjes vloeibaar metaal en nikkeldeeltjes combineert op een siliconen matrix. Dit materiaal wordt in kleine piramides gegoten waarvan de uiteinden naar buiten wijzen. De basis van de piramide heeft een zijlengte van 0,2 millimeter, wat ongeveer overeenkomt met twee vellen printerpapier op elkaar gelegd.

De uiteinden van de piramides kunnen krachten van 0,9 µN (micronwton) herkennen. Dat is heel weinig: het gewicht van een zandkorrel komt overeen met twee tot 50 µN. Met een gevoeligheid van 110 kPa-¹ (kPa = kilopascal) is het systeem volgens het onderzoek ongeveer tien keer nauwkeuriger dan vergelijkbare flexibele tastsensoren.

Onder elke piramide bevinden zich vier elektroden die de gemeten gegevens naar een processor sturen. Deze berekent de inwerkende kracht en de richting ervan. Door het grote aantal piramides naast elkaar kunnen conclusies worden getrokken over de grootte van een voorwerp.

Het systeem wordt verder geoptimaliseerd

De ontwikkelde sensor is bedoeld om het gebruik van robots in minimaal invasieve chirurgie en productieprocessen in het microbereik binnen bereik te brengen. Er bestaan al operatiekamerrobots. Dit zijn echter minder autonome robots dan assistentiesystemen die de grovere bewegingen van de chirurg fijn kunnen uitvoeren.

Hoewel de behaalde resultaten al beter zijn dan andere systemen, moet het mogelijk zijn om het in de toekomst nog verder te verbeteren. Het onderzoeksteam gaat ervan uit dat de piramides kunnen worden verkleind tot minder dan 50 micrometer (0,05 millimeter), wat in de buurt zou komen van de aanraakgevoeligheid van de menselijke huid. Andere sensoren, zoals die voor het meten van temperatuur en vochtigheid, zouden ook langs dezelfde lijnen geïntegreerd kunnen worden.

De kosten voor de productie van deze kunstmatige huid worden niet genoemd door de onderzoekers. De universiteit heeft al een patent aangevraagd.

Debora Pape

Editor

Debora.Pape@galaxus.de

Voelt zich net zo thuis voor de spelcomputer als in de hangmat in de tuin. Houdt onder andere van het Romeinse Rijk, containerschepen en sciencefictionboeken. Bovenal speurt hij naar news uit de IT-sector en slimme dingen.

---

Nieuws en trends

Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.

Alles tonen

Deze artikelen kunnen je ook interesseren