De waterdichte e-handschoen maakt het voor duikers gemakkelijker om onder water te communiceren. Niet alleen met elkaar, maar ook met mensen op het vasteland.
Onder water communiceren is voor horenden vrij lastig. Er zijn trucjes om de aandacht van de ander te trekken door met een steentje of metalen staafje tegen de persluchtfles te tikken en er zijn zelf whiteboardjes die onder water werken. Maar de meeste onderwatercommunicatie gaat toch via handgebaren. Ideaal om over langere afstanden mee te kunnen communiceren en ook zonder het zeeleven te verstoren. Maar als het zicht vertroebeld is, of je iets wil doorgeven aan je schip, dan schiet deze methode tekort.
Om dat te verhelpen, hebben Chinese onderzoekers een wachterdichte e-handschoen ontwikkeld die handgebaren draadloos doorstuurt naar een computer die deze berichten vertaalt. De nieuwe technologie zou duikers in de toekomst kunnen helpen om beter met elkaar en met mensen aan de oppervlakte te communiceren. Dat laatste is met name van belang wanneer er onder water iets mis gaat. Gevangen raken in een heftige stroming bijvoorbeeld, of wanneer duikers verdwalen in grottenstelsels, iets wat zelfs de meest ervaren grotduikers kan overkomen.
Allereerst zijn er praktische gebaren, zoals vragen hoeveel zuurstof de ander nog heeft, aangeven dat je moeite hebt met het klaren van je oren of dat je de duik moet afbreken. Maar er zijn ook gebaren om elkaar te attenderen op onderwaterwezens. Zie je een haai? Dan plaats je je hand bovenop je hoofd als een vin. Tenzij het een hamerhaai is, dan plaats je twee vuisten aan de zijkanten van je hoofd. Bij een Manta flapper je met je beide armen alsof je vliegt en bij een kwal beweeg je je hand terwijl je je vingers opent en sluit als tentakels. Zo is er een heus gebarenwoordenboek om onder water te kunnen communiceren.
Woordjes leren
Voor hun prototype naaiden de onderzoekers tien waterdichte sensoren over de knokkels en wijsvingergewrichten van de handschoen. Deze sensoren, die ongeveer even groot zijn als een USB-C-poort, detecteren en reageren wanneer ze worden gebogen. Daarna was het tijd om de handschoen wat woordenschat bij te brengen. Daarvoor maakte een deelnemer 16 handgebaren terwijl die de handschoenen droeg. De onderzoekers koppelden vervolgens elk gebaar aan de corresponderende specifieke elektronische signalen. Op deze manier leerde het computerprogramma om gebarentaal naar woorden te vertalen. Dit testten de onderzoekers zowel boven als onder water. In beide gevallen kon de computer in 99,8% van de gevallen een goede vertaling geven.
Waterdicht maken
De e-handschoen gebruikt hetzelfde principe als eerdere ontwerpen waarmee de drager kan communiceren met virtual reality-omgevingen en waarmee mensen die herstellen van een beroerte trainen om hun fijne motoriek terug te krijgen (zie kader). Om die techniek geschikt te maken voor duikers, richtte dit team zich specifiek op het waterdicht maken van de elektronische sensoren. Dat bleek nog een pittige opgave. De handschoen moet namelijk tegelijkertijd ook flexibel en comfortabel zijn.
Om dat voor elkaar te krijgen gebruikten de onderzoekers waterdichte sensoren die opgebouwd zijn uit flexibele microscopisch kleine pilaren, geïnspireerd door de buisvormige voeten van een zeester. Met behulp van laserschrijfgereedschappen lukte het ze om een reeks van deze micropilaren te plaatsen op een dunne film van polydimethylsiloxaan (PDMS), een waterdichte kunststof die ook veel wordt gebruikt in contactlenzen. Nadat ze deze PDMS-array met een geleidende laag zilver hadden bedekt, konden de onderzoekers twee van de films samen met de pilaren naar binnen gericht plaatsen, om zo een waterdichte sensor te creëren. De onderzoekers zijn tevreden met het eindresultaat. “Het systeem heeft een enorm potentieel voor een breed scala aan toepassingen op het gebied van onderwatercommunicatie.”
De duikershandschoen is zoals gezegd niet de eerste slimme techniek waarin sensoren worden gebruikt om makkelijker te communiceren. Eerder dit jaar maakten onderzoekers van de Universiteit van Southampton en Imperial College London bekend dat ze een handschoen hebben ontwikkeld die sensoren en elektrische stimulatie gebruikt om patiënten met een beroerte te helpen om hun handfunctie te verbeteren. Maar dat zijn niet de enige mogelijke functies. Betrokken computer engineer Peyman Servati ziet ook nog andere toepassingen voor de handschoen. In Virtual Reality en Augmented Reality bijvoorbeeld of in animatie en robotica. “Stel je voor dat je nauwkeurig handbewegingen en interacties met objecten kunt vastleggen en deze automatisch op een scherm kunt laten weergeven. Dan kan je teksten typen zonder dat je een fysiek toetsenbord nodig hebt, robots besturen of gebarentaal vertalen naar geschreven spraak in real-time. De toepassingen zijn eindeloos.”
