CUTE वेयरेबल्स जल्द ही हमारे उपभोक्ता उत्पादों के साथ इंटरैक्शन को बदल सकते हैं

ज़्यूरिख़ के नवाचारी इंजीनियरों की एक टीम ने हाल ही में एक नया हैप्टिक संवेदन प्रणाली प्रस्तुत की है जो लोगों के इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ संवाद करने के तरीके में क्रांति ला सकती है। वर्षों से, इलेक्ट्रॉनिक्स एकल या द्वि-स्तरीय एक्ट्यूएटर-आधारित हैप्टिक प्रणाली पर निर्भर रहे हैं। जब आपका फ़ोन साइलेंट मोड में हो, तो उसकी गुनगुनाहट की कल्पना करें। CUTE वेयरेबल्स इन क्षमताओं का विस्तार करने और आपकी त्वचा को संचार माध्यम के रूप में उपयोग करने वाले इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने की योजना बना रहे हैं।

वेयरेबल्स, गेम्स और अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स हैप्टिक फीडबैक का उपयोग करके आपको कुछ स्थितियों के बारे में सूचित करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स में हैप्टिक फीडबैक प्रदान करने का सबसे सामान्य तरीका एक्ट्यूएटरों का उपयोग है। ये छोटे मोटर आवश्यकतानुसार चालू और बंद किए जा सकते हैं ताकि कंपन प्रदान किया जा सके।

यह तरीका आपको सूचित करने में प्रभावी है लेकिन यह तथ्य को अधिकतम नहीं करता कि त्वचा आपके शरीर का सबसे बड़ा अंग है। यह संवेदी रिसेप्टर्स से भरपूर है और कोमल टैप और चुटकी के बीच अंतर बता सकता है। इस प्रकार, त्वचा की अनुभूति क्षमताएँ आपके फ़ोन द्वारा कॉल आने पर उत्पन्न सरल कंपन से बहुत आगे तक विस्तारित हैं। इस चूके हुए अवसर को पहचानते हुए, इंजीनियरों ने कई प्रकार की इंटरैक्शन करने में सक्षम एक हैप्टिक सेंसर बनाने की दिशा में कदम बढ़ाया है।

CUTE वेयरेबल्स अध्ययन

“Cutaneous Electrohydraulic (CUTE) Wearable Devices for Pleasant Broad-Bandwidth Haptic Cues”¹ अध्ययन इस महीने Advanced Science में प्रकाशित हुआ। यह अध्ययन हाइड्रॉलिकली एम्प्लीफ़ाइड सेल्फ-हीलिंग इलेक्ट्रोस्टैटिक (HASEL) कृत्रिम मांसपेशियों का उपयोग करके अधिक सक्षम हैप्टिक उपकरण बनाने की अवधारणा पर गहराई से चर्चा करता है।

CUTE वेयरेबल्स आज के इलेक्ट्रॉनिक्स में मिलने वाली परेशान करने वाली गूँज से अधिक कर सकते हैं। अध्ययन एक सिस्टम आर्किटेक्चर और एक नया वेयरेबल दर्शाता है जो कई स्पर्शीय संवेदनाएँ प्रदान करता है, जैसे निचोड़ना, टैपिंग, रगड़ना, और अधिक।

स्रोत – Advanced Science

विद्युत-चालित सेंसर कई प्रकार की संवेदनाएँ संप्रेषित कर सकता है जो पारंपरिक गूँज से अधिक सुखद पाई गई हैं। उदाहरण के लिए, कल्पना करें कि आप सोशल मीडिया पर किसी को चुटकी भेजते हैं, और वह वास्तविक जीवन में उसे महसूस करता है। अब इस अवधारणा को आगे बढ़ाते हुए, कल्पना करें कि आप अपनी धड़कन को ग्रह के पार किसी प्रियजन के साथ साझा कर रहे हैं।

सॉफ्ट एक्ट्यूएटर

वास्तविक और जीवंत स्पर्श संवेदना बनाने के लिए, इंजीनियरों ने सॉफ्ट इलेक्ट्रोहाइड्रॉलिक ज़िपिंग एक्ट्यूएटरों का उपयोग किया। ये उपकरण एक लिक्विड डाइइलेक्ट्रिक-भरे थर्मोप्लास्टिक शेल का उपयोग करते हैं जो उन्हें लचीला बनाए रखता है। शेल के प्रत्येक पक्ष पर, इलेक्ट्रोड करंट लागू होने पर सतह को विकृत और बदलते हैं, जिससे उपकरण के मध्य की ओर ज़िपिंग होती है। विशेष रूप से, टीम ने 2.44 मिमी की एक्ट्यूएशन स्ट्रोक हासिल की।

विशेष रूप से, CUTE वेयरेबल ने एक्ट्यूएटर पाउचों के दस-स्तर वाले स्टैक का उपयोग करके एक्ट्यूएशन शक्ति और क्षमताओं को बढ़ाया है। छोटे आकार के ये एक्ट्यूएटर ऊर्जा कुशल हैं और उपकरण को विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए हैप्टिक फीडबैक को अनुकूलित करने में सक्षम बनाते हैं।

CUTE वेयरेबल्स परीक्षण

इंजीनियरों ने अपने CUTE वेयरेबल डिवाइस का विभिन्न मानकों पर परीक्षण किया। टीम ने प्रत्येक हैप्टिक संवेदना की पहचान क्षमता का परीक्षण करने के लिए 14 असंबंधित प्रतिभागियों को इकट्ठा किया। समूह को 7 महिलाएँ और 7 पुरुषों में विभाजित किया गया, जिनकी आयु 22 से 52 वर्ष के बीच थी।

प्रत्येक प्रतिभागी को एक आरामदायक कुर्सी में बैठाया गया। उनका गैर-प्रमुख हाथ आर्मरेस्ट पर रखा गया, और स्क्रीन, वायरलेस माउस, तथा शोर-रद्द करने वाले ईयरफ़ोन का उपयोग करके बाहरी हस्तक्षेप को समाप्त किया गया। फिर इंजीनियरों ने हैप्टिक फीडबैक का उपयोग करके संवाद शुरू किया।

प्रत्येक संकेत के बाद, प्रतिभागियों से पूछा गया कि कौन सा वोल्टेज पैटर्न हैप्टिक फीडबैक से सबसे अधिक मेल खाता है। कुल मिलाकर, छह हैप्टिक संकेतों का उपयोग किया गया, जिनकी आवृत्ति 0–200 हर्ट्ज़ के बीच थी। प्रत्येक संकेत लगभग 6 सेकंड लंबा था।

संकेत सुनने के बाद, प्रतिभागी ने इसे एक भावनात्मक चार्ट पर कैसे महसूस किया, यह चुना। परीक्षण का यह भाग इंजीनियरों को यह निर्धारित करने में मदद किया कि CUTE वेयरेबल्स एक आरामदायक अनुभव प्रदान करते हैं। उल्लेखनीय रूप से, केवल वही हैप्टिक फीडबैक जिसे परेशान करने वाला माना गया, वह आपके मोबाइल फ़ोन में पाया जाने वाला पारंपरिक फीडबैक था।

CUTE वेयरेबल्स परीक्षण परिणाम

परीक्षण परिणाम प्रभावशाली थे। इंजीनियरों ने पाया कि 97.9% प्रतिभागी कम प्रयास से छह संकेतों में से प्रत्येक को सटीक रूप से पहचान सकते थे। उल्लेखनीय रूप से, परीक्षण किए गए छह प्रतिभागियों ने पूर्ण अंक प्राप्त किए, जिसका अर्थ है कि वे डिवाइस का उपयोग करके विश्राम से उत्साह तक विभिन्न संवेदनाएँ संप्रेषित कर सकते थे। प्रभावशाली रूप से, डिवाइस को +8.0 मिमी की दूरी पर 2.3 N से अधिक बल उत्पन्न करने में सक्षम पाया गया।

CUTE वेयरेबल्स लाभ

कई लाभ एक अधिक जटिल और सक्षम हैप्टिक प्रणाली को गेम‑चेंजर बना सकते हैं। कल्पना करें कि आप सेंसर से मिलने वाली कंपन या भावना के आधार पर देखे बिना ही यह बता सकें कि कौन कॉल कर रहा है। विविध स्पर्शीय संवेदनाएँ प्रदान करने की क्षमता इंजीनियरों को अधिक इमर्सिव और उपयोगी अनुप्रयोग बनाने में सक्षम बनाती है।

कॉम्पैक्ट

एक और प्रमुख कारण जिससे कई लोग इस शोध को भविष्य के इलेक्ट्रॉनिक्स के निर्माण में महत्वपूर्ण मानते हैं, यह है कि आज अधिकांश हैप्टिक सिस्टम भारी एक्ट्यूएटरों पर निर्भर होते हैं। यह आवश्यकता हैप्टिक फीडबैक‑सक्षम इलेक्ट्रॉनिक्स के आकार को सीमित करती है और उनके कुल वजन में वृद्धि करती है। CUTE वेयरेबल्स आर्किटेक्चर इस समस्या को समाप्त करता है, एक कस्टमाइज़्ड कॉम्पैक्ट फीडबैक सेंसर बनाकर जो सबसे छोटे वेयरेबल्स को भी समर्थन दे सकता है।

आरामदायक

आरामदायकता वह मुख्य बात है जिसे कई वेयरेबल इंजीनियर अक्सर भूल जाते हैं। कोई भी पूरे दिन असहज नहीं रहना चाहता, भले ही इसका मतलब हो कि वे कलाई से कॉल ले सकें। CUTE वेयरेबल्स का एर्गोनोमिक डिज़ाइन और सामग्री मानव त्वचा जैसी महसूस होने के लिए बनाई गई हैं। अतिरिक्त रूप से, ये डिवाइस लंबे उपयोग के बाद भी गर्म नहीं होते। इसलिए, ये दीर्घकालिक वेयरेबल्स और अन्य अनुप्रयोगों के लिए आदर्श हैं जहाँ हल्के विकल्प सबसे बेहतर होते हैं।

मौन

CUTE वेयरेबल्स का एक और प्रमुख लाभ यह है कि उन्हें मौन रहने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आपका फ़ोन साइलेंट मोड में हो सकता है, लेकिन हर कोई आपके पॉकेट में वह कंपन सुन सकता है। अतिरिक्त रूप से, आपको अभी भी यह देखना पड़ेगा कि कॉल करने वाला कौन है, या अपने स्मार्टवॉच को देखना पड़ेगा। CUTE वेयरेबल्स प्रत्येक कॉलर के लिए विशेष हैप्टिक फीडबैक बनाकर इस रहस्य को समाप्त करेंगे। यह तरीका आवश्यक होने पर अतिरिक्त गोपनीयता प्रदान करता है।

सुरक्षित

CUTE वेयरेबल उपयोगकर्ताओं और डेवलपर्स के लिए सुरक्षा मुख्य चिंता है। इन डिवाइसों में कई डिज़ाइन तत्व और सुरक्षा उपाय शामिल हैं ताकि आपको विद्युत शॉक, आग या अन्य संभावित जोखिमों की चिंता न करनी पड़े। उदाहरण के लिए, CUTE वेयरेबल्स एक इलास्टोमेरिक मेम्ब्रेन को शामिल करते हैं और उपयोगकर्ता को किसी भी खतरे से बचाने के लिए एक्ट्यूएटर एन्कैप्सुलेशन का उपयोग करते हैं। साथ ही, डिवाइस केवल कम-प्रतिरोधी इलेक्ट्रोड का उपयोग करता है, जिससे शॉक जोखिम और कम हो जाता है।

ऊर्जा कुशल

CUTE वेयरेबल तकनीक का सबसे बड़ा लाभ उसकी ऊर्जा दक्षता है। परीक्षण किए गए यूनिट ने दिखाया कि विस्तारित स्थिति बनाए रखने पर इसे केवल 3.0 mW की आवश्यकता थी। यह कम ऊर्जा खपत मतलब है कि परियोजनाओं में अधिक एक्ट्यूएटरों का उपयोग किया जा सकता है। अतिरिक्त रूप से, CUTE वेयरेबल्स की बैटरी लाइफ़ अधिक लंबी है, जिससे वे आने वाले महीनों में बाजार में आने वाले अगली पीढ़ी के वेयरेबल्स के लिए आदर्श बनते हैं।

CUTE वेयरेबल्स अनुप्रयोग

हल्के वजन वाले वेयरेबल सिस्टम को शक्ति प्रदान करने के अलावा, जो अधिक स्पर्शीय प्रतिक्रिया और संचार प्रदान कर सकते हैं, इस तकनीक के कई अन्य अनुप्रयोग भी हैं जिन्हें यह सुधार सकता है। उदाहरण के लिए, इस तकनीक को VR और AR सिस्टम में एकीकृत किया जा सकता है ताकि वास्तविकता बढ़े।

यह ड्राइवरों या यहां तक कि दृष्टिहीन व्यक्तियों को गैर‑दृश्य दिशा निर्देश प्रदान करने का तरीका भी बन सकता है। कल्पना करें कि आपका स्मार्ट वेयरेबल कलाई के दाएँ हिस्से पर टैप करके दाएँ जाने का संकेत देता है, या कलाई को निचोड़कर आपको बताता है कि आप आवश्यक निकास के करीब हैं।

सुरक्षा प्रणाली

एक अन्य उपयोग केस परिदृश्य यह होगा कि स्पर्शीय फीडबैक शामिल करने वाले सुरक्षा चेतावनी सिस्टम बनाए जाएँ। ये सिस्टम व्यस्त और शोरगुल वाले वातावरण में जटिल मीट्रिक की निगरानी के लिए आदर्श होंगे। भविष्य में, कलाई पर एक साधारण चुटकी सुरक्षा निरीक्षक को यह बता सकती है कि उन्हें वाल्व बंद करना है या अन्य कार्य करने हैं।

CUTE वेयरेबल्स शोधकर्ता

CUTE वेयरेबल्स अध्ययन के लिए अनुसंधान मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर इंटेलिजेंट सिस्टम्स में किया गया, विशेष रूप से हैप्टिक इंटेलिजेंस विभाग को डिवाइस को कार्यात्मक बनाने का कार्य सौंपा गया। उन्होंने Katherine J. Kuchenbecker और रोबोटिक मैटीरियल्स विभाग की सहायता ली। अब, टीम अपने निर्माण का विस्तार करने और देखना चाहती है कि कौन से अन्य उपयोग‑केस परिदृश्य हासिल किए जा सकते हैं।

वे कंपनियाँ जो CUTE वेयरेबल्स तकनीक को पेश कर सकती हैं और समृद्ध हो सकती हैं

इस अध्ययन के विवरण से कई कंपनियों को लाभ मिल सकता है। स्मार्टवॉच और फ़ोन निर्माताओं से लेकर स्मार्ट कार और कपड़े बनाने वाले कारखानों तक, इस तकनीक के कई उपयोग‑केस हैं। यहाँ एक कंपनी का उल्लेख है जो एकीकरण से तुरंत लाभ प्राप्त कर सकती है।

Garmin

Garmin (GRMN ) ने 1989 में एक नेविगेशन सिस्टम प्रदाता के रूप में बाजार में प्रवेश किया। मूल रूप से ProNAV नाम से, कंपनी के संस्थापक गैरी बरेल और मिन काओ ने विमानन और समुद्री गतिविधियों पर ध्यान केंद्रित किया। दस साल बाद, उनकी तकनीक इतनी उन्नत हो गई कि सामान्य मोटर चालक के लिए बनाए गए हैंडहेल्ड डिवाइसों में उपयोगी हो गई।

Garmin एक प्रमुख GPS प्रदाता है और उद्योग में सबसे प्रसिद्ध नामों में से एक है। इसने अपने उत्पादों को वेयरेबल्स, फिटनेस ट्रैकर, डॉग ट्रैकर और कई अन्य को शामिल करने के लिए विस्तारित किया है। CUTE वेयरेबल्स फीडबैक सिस्टम का एकीकरण अधिक सक्षम और उपयोगकर्ता‑मित्र डिवाइसों के लिए द्वार खोल सकता है।

CUTE वेयरेबल्स – संवाद का एक नया तरीका

CUTE वेयरेबल्स अवधारणा दशकों में बहुत कम परिवर्तन देखी गई प्रणाली का एक बड़ा उन्नयन है। इसे सोचें, पेजर में आज के सबसे उन्नत स्मार्टफ़ोन की तरह समान कंपन फ़ंक्शन था। इस नवाचारी शोध टीम के धन्यवाद, आपके इलेक्ट्रॉनिक्स जल्द ही केवल स्पर्श के माध्यम से आपको सूक्ष्म, जटिल और आसानी से पहचाने जाने योग्य संचार भेजने में सक्षम हो सकते हैं।

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अध्ययन संदर्भ:

^{1. Sanchez-Tamayo, N., Yoder, Z., Rothemund, P., Ballardini, G., Keplinger, C., & Kuchenbecker, K. J. (2024). Cutaneous electrohydraulic (CUTE) wearable devices for pleasant broad-bandwidth haptic cues. Advanced Science, 11(48), 2402461. https://doi.org/10.1002/advs.202402461}