Sinyal önce deriden geçiyor
Bir imleci kaslarla yönetmek için önce kastaki elektrik değişimini bilgisayarın okuyacağı bir sinyale çevirmek gerekiyor. Ön kola konan elektrotlar bu zincirin ilk bağlantısı. Hakemli karbon nanotüp çalışmasında beş elektrot çifti kas sinyalini topluyor; Kalman süzgeci de bu sinyalin büyüklüğünden imlecin hızını tahmin ediyor. Başlangıç eğitimi beş dakikadan kısa sürüyor. Sonrasında kişi sekiz yöndeki hedeflere ilerliyor. Burada ilgimi çeken, çözücünün hangi hareketi öğrendiğinden önce, öğrendiği sinyali ertesi gün de aynı fiziksel arayüzden alabilmesi. Deriyle temas değişirse aynı kas hareketi bilgisayara başka bir veri gibi ulaşabilir.[1]
Elektrot, iç içe geçmiş karbon nanotüplerden oluşan ince bir ağ. Üretim sırasında büyüyen nanotüpler doğrudan sürekli filme toplanıyor; sıvı içinde dağıtılıp yeniden kurulmaları gerekmiyor. Film derinin küçük kıvrımlarına uyuyor ve van der Waals etkileşimleriyle tutunuyor. Gözenekler su buharının geçmesine izin veriyor. Böylece iletken malzeme ile hareket eden, nemlenen bir yüzey aynı bağlantıda buluşuyor. Bu bağlantının tasarımında yalnızca düşük elektrik direnci aramak yetmiyor: yeterince iletken bir filmin deriye oturabilmesi ve uzun kullanımda temasını koruması da gerekiyor.[1]
Kalınlık bir denge kuruyor
Ağı kalınlaştırmak önce yararlı: direnci düşürüyor, deriye değen noktaları artırıyor. Fakat kalınlık büyüdükçe esneklik ve yüzeye uyum azalabiliyor. Araştırmacılar bu yüzden yüzde 65 optik geçirgenliği olan filmi seçti. On hertzde deri-elektrot empedansı 13,7 kiloohm santimetrekare; karşılaştırılan ıslak jel elektrotunda 38,8. Bu ölçüm arayüzün elektriksel davranışını anlatıyor. İmleç görevindeki başarımı görmek için aynı arayüzü bir çözücüye bağlayıp zaman içinde yeniden denemek gerekiyor. Malzemenin kendi ölçümü ile tüm denetim zincirinin davranışı deneyde bu şekilde buluşuyor.[1]
İlk eğitilen çözücü sabit tutulduğunda karbon elektrotla imleç denetimi 48 saatlik oturumlarda sürdü. Bir uzun oturum 14 güne uzandı ve engelden kaçınma görevlerini de içerdi. Islak jel karşılaştırmasında bozulan başarım, çözücü yeniden eğitilince toparlandı. Ben bu farkı, sürekli değişen giriş verisine yazılımla yetişmek yerine girişin fiziksel kararlılığını artırmanın değerine işaret eden bir sonuç olarak okuyorum. Daha dar görev koşulları veya kullanıcının alışması da kararlılığa katkı verebilir. Bu olasılıklar, malzeme ile çözücünün birlikte değerlendirilmesini gerektiriyor; tek bir iyi empedans ölçümü günlük kullanımı anlatmaya yetmiyor.[1]
Pilottan aygıta kalan iş
Deneyin insan kısmı beş sağlıklı yetişkinle yürütüldü. Dört bağımsız uzun oturumun üçü 48 saat, biri 14 gündü. Uzun oturum boyunca çok sayıda hedef denemesi yapılması, çok sayıda insanın aynı sonucu aldığı anlamına gelmiyor. Yoğun aktif terleme sırasında çözücü kararlılığı sınanmadı; klinik rehabilitasyon yararı için de hasta grupları gerekiyor. Dahası elektrotun ömrü bağlantıların yorulması, taşıyıcı malzemenin bozulması ve derinin zamanla değişmesiyle sınırlanabilir. Karbon ağın korunması, onu taşıyan bütün aygıtın aynı süre sorunsuz çalışacağı güvencesini vermiyor.[1]
Bu yüzden çalışmanın bende bıraktığı tasarım sorusu şu: yeniden eğitim yükü zincirin hangi parçasından geliyor? İnce karbon ağ, deri temasından gelen değişimi azaltarak bu soruya ölçülebilir bir yanıt veriyor. Aynı başlangıç çözücüsünü farklı insanlar, serbest hareket ve yoğun terleme altında yeniden sınamak, bu yanıtın ne kadar taşınabildiğini gösterebilir. Kullanıcının ayarı tekrar tekrar yapması yerine temasın kararlı kalması, bu pilotun gösterdiği somut kazanım. Hesaplamayı daha güvenilir kılan bileşen bazen öğrenmenin dayandığı veriyi daha az değiştiren malzeme oluyor.[1]