Průlom: Kvantový magnetický senzor má řídit protézy, exoskeletony a avatary pomocí nervových signálů

Senzor magnetického pole bude dále miniaturizován a v budoucnu přímo integrován do protéz.

Technologie na rozhraní člověka a stroje mají potenciál revolucionalizovat celé průmyslové odvětví. Stuttgartská společnost zabývající se kvantovými technologiemi Q.ANT učinila s jejím magnetickým polem senzorem důležitý krok tímto směrem a tím zahajuje paradigmální změnu. S novým senzorem je možné snadněji a přesněji měřit i ty nejjemnější elektrické proudy přes jejich magnetické pole než doposud. Tím je poprvé možný přirozený a intuitivní přístup k biosignálům. Například všedně použitelný miniaturní senzor může ovládat protézy pomocí svalových signálů a posunout senzoriku v medicíně na novou úroveň.

Použití v automobilovém a elektronickém průmyslu

Kvantová senzorika je vedle kvantového počítání považována za katalyzátor průmyslového pokroku. Q.ANT je v obou oblastech přední a posouvá své vývojové aktivity směrem k průmyslové použitelnosti. Příkladem je magnetický senzor. „Kvantová senzorika je změnou hry pro průmysl. Pro náš senzor je možné uvažovat řadu oblastí použití, ať už v medicíně, elektronice nebo automobilovém průmyslu. S ním lze měřit i ty nejjemnější elektrické proudy a s nimi související magnetická pole. Vytváříme zde něco úplně nového, a to povede k přehodnocení v mnoha odvětvích. Použití sahají od zajištění kvality pevných disků až po identifikaci chybových proudů v výkonnostních čipech nebo bateriích, dokonce by se stroje a zařízení časem mohla ovládat myšlenkami,“ říká Dr. Michael Förtsch, CEO společnosti Q.ANT.

Malý, přesný, všedně použitelný

Magnetický senzor od Q.ANT je díky své extrémně vysoké citlivosti, přestože je kompaktní velikosti brýlové krabičky, jedinečný. Umožňuje měření nejmenších magnetických polí v pikoteslové oblasti, což odpovídá miliontinu zemského magnetického pole — a to za běžných podmínek. Jiné technické řešení dosahují srovnatelné citlivosti pouze ve speciálních laboratořích a to buď ochlazením senzorů na absolutní nulu (-273 °C), nebo jejich zahřátím na 150 °C. Senzor od Q.ANT je však dostatečně citlivý i na detekci lidských svalových signálů v nervových drahách. Důkaz předvede Q.ANT na veletrhu Hannover Messe: společnost ukáže na sestavě s rukou protézou, jak senzor rozpoznává signály lidské svalové činnosti a přenáší je na protézu, která se poté během milisekund uzavře v pěst.

Příklad použití v medicíně a protetice

Kombinace citlivosti, minimální velikosti a provozu při pokojové teplotě bez přímého kontaktu s tělem činí senzor již dnes vhodným pro každodenní použití. V ovládání protéz jsou magnetické signály přesnější a spolehlivější než elektrické, které mohou být například rušeny potem nebo chlupy na kůži. „Nová technologie posouvá protetickou péči o lidi s amputací paží nebo nohy na novou úroveň a tím zlepšuje jejich kvalitu života. Navíc přispívají k lepší společenské integraci lidí s chybějícími končetinami,“ říká Dieter Jüptner, prezident Svazu lidí s amputacemi. Dále lze senzor využít v rehabilitaci pro řízení svalového tréninku nebo v diagnostice svalových dysfunkcí. Mohlo by tak dojít k rozpoznání neuronálních poruch nebo ke zlepšení diagnostiky u paraplegiků. Exoskelety lze také intuitivně ovládat a přispívají ke zvýšení bezpečnosti práce. Pro telemedicínu je dokonce možné v budoucnu ovládat avatary v metaverse.