Современные роботы-хирурги полагаются на камеры. Они хорошо видят анатомию, но не чувствуют прикосновений. Существующие датчики силы слишком громоздки для крошечных инструментов. Устройство китайской команды работает на свете. На конце оптоволокна закреплён мягкий эластомерный наконечник. Когда он касается ткани, форма меняется. Из-за этого искажается световой сигнал, который передаётся на камеру. Специальный алгоритм по одному снимку вычисляет, с какой силой и под каким углом нажат датчик.

Авторы сравнивают свой подход с традиционными миниатюрными датчиками на решётках FBG. Там используют множество чувствительных элементов и сложную проводку. В новом устройстве — только одно волокно и никакой электроники на конце. Это упрощает стерилизацию и уменьшает размер.

В лаборатории датчик многократно нагружали известными усилиями. Измерения повторялись с высокой точностью. Затем устройство воткнули в желатиновую модель, внутри которой спрятали твёрдые шарики — имитацию воспаления. Датчик не только ощутил препятствие, но и определил его положение.

В хирургии такое устройство может спасти жизнь. Роботы, оперирующие внутри глаза или через узкие каналы, часто работают вслепую — камера видит, но не чувствует. Случайное касание может порвать сосуд или нерв. Датчик размером с рисовое зерно даст роботу обратную связь и позволит вовремя остановиться.

Сейчас команда готовит технологию к коммерции. Нужно наладить стабильное производство, упростить калибровку и провести долгосрочные тесты на реальных роботах. Главное здесь — отсутствие электроники в зоне контакта. Это значит, что датчик можно стерилизовать и не бояться замыканий. Медицина получит недорогой «палец», который «чувствует».