Искусственные нервы с памятью и регенерацией: как роботы обретают человеческие рефлексы
12.01.2026
Учёные из Северо‐Восточного педагогического университета (Китай) представили инновационную разработку — мягкий желеобразный электронный «болевой нерв». Это устройство способно наделять роботов рефлекторными реакциями, максимально приближёнными к человеческим.
Ключевые особенности технологии
В отличие от традиционных бинарных датчиков роботов (работающих по принципу «включено/выключено»), новый сенсор обладает рядом уникальных свойств:
Рефлекторная реакция: может инициировать защитные действия (например, отведение конечности от источника «боли»).
Технологическая основа
Сердцевина разработки — мемристор с 16 стабильными уровнями сопротивления (в противовес стандартным двум состояниям). Это позволяет:
Материал‐основа — желатин, который:
Экспериментальная проверка
Для тестирования учёные:
Практическое значение
Разработка преследует не цель «научить» роботов чувствовать боль, а решает прикладные задачи:
В сравнении с существующими решениями технология демонстрирует:
Таким образом, изобретение открывает путь к созданию роботов с принципиально новым уровнем взаимодействия с окружающей средой — через имитацию сенсорных механизмов живых организмов.
Ключевые особенности технологии
В отличие от традиционных бинарных датчиков роботов (работающих по принципу «включено/выключено»), новый сенсор обладает рядом уникальных свойств:
- Градация чувствительности: различает давление разной интенсивности, а не просто фиксирует контакт.
- Адаптивная чувствительность: после «повреждения» становится более восприимчивым, а в процессе «заживления» постепенно снижает реакцию.
- Способность к восстановлению: физически регенерирует после механических повреждений.
Рефлекторная реакция: может инициировать защитные действия (например, отведение конечности от источника «боли»).
Технологическая основа
Сердцевина разработки — мемристор с 16 стабильными уровнями сопротивления (в противовес стандартным двум состояниям). Это позволяет:
- имитировать шкалу интенсивности боли (от отсутствия до сильной);
- сохранять «память» о предыдущих воздействиях — аналогично биологическим нейронам.
Материал‐основа — желатин, который:
- проводит ионы подобно живым тканям;
- самовосстанавливается при нагреве до 60 C;
- содержит химические группы для направленного движения ионов (например, магния), формирующих проводящие пути.
Экспериментальная проверка
Для тестирования учёные:
- Подключили электронный нерв к седалищному нерву мыши.
- Зафиксировали рефлекторную мышечную реакцию без участия головного мозга — аналогично естественному рефлексу.
- Подтвердили способность датчика преобразовывать механическое давление в электрический сигнал, запускающий ответные действия.
Практическое значение
Разработка преследует не цель «научить» роботов чувствовать боль, а решает прикладные задачи:
- Повышение безопасности: защита механизмов от повреждений во время работы.
- Обучение распознаванию угроз: формирование «опыта» взаимодействия с опасными объектами (по аналогии с детским обучением).
- Применение в протезировании: создание адаптивных протезов, реагирующих на потребности пользователя.
В сравнении с существующими решениями технология демонстрирует:
- Многоуровневую чувствительность вместо бинарного отклика.
- Физическую регенерацию вместо замены повреждённых датчиков.
- Аппаратную реализацию рефлексов (без программных эмуляций).
- Биомиметический подход: точное копирование принципов работы биологических нервных окончаний.
Таким образом, изобретение открывает путь к созданию роботов с принципиально новым уровнем взаимодействия с окружающей средой — через имитацию сенсорных механизмов живых организмов.
