Искусственная «кожа» дает роботизированной руке ощущение осязания
Команда исследователей из Университета Хьюстона сообщила о прорыве в растяжимой электронике, которая может служить искусственной кожей, позволяя роботизированной руке ощущать разницу между горячим и холодным, а также предлагая преимущества для широкого спектра биомедицинских устройств.
В работе, опубликованной в журнале Science Advances , описывается новый механизм создания растягивающей электроники , процесс, который опирается на легкодоступные материалы и может быть расширен для коммерческого производства.
Куньцзян Юй, Билл Д. Кук, помощник профессора машиностроения, сказал, что эта работа является первой, которая создала полупроводник в резиновом композитном формате, который позволил бы электронным компонентам сохранять функциональность даже после растяжения материала на 50 процентов.
Первый полупроводник в резиновом композитном формате, который позволяет растяжимость без какой-либо специальной механической структуры, сказал Ю.
Он отметил, что традиционные полупроводники являются хрупкими, и использование их в материалах с растяжимыми материалами требует сложной системы механических помещений. Он сказал, что это более сложное и менее стабильное, чем новое открытие, а также более дорогое.
«Наша стратегия имеет преимущества для простого изготовления, масштабируемого производства, интеграции с высокой плотностью, большой устойчивости к деформации и низкой стоимости», - сказал он.
Ю и остальная часть команды - соавторы включают в себя первого автора Hae-Jin Kim, Kyoseung Sim и Anish Thukral, все с инженерным колледжем UH Cullen - создали электронную оболочку и использовали ее, чтобы продемонстрировать, что роботизированная рука может ощутить температуру горячей и холодной воды в чашке. Кожа также была способна интерпретировать сигналы компьютера, посылаемые в руки, и воспроизводить сигналы как американский язык жестов.
Исследователи заявили, что открытие материала, который является мягким, гибким, растяжимым, повлияет на будущее развитие в мягкой носящей электронике, включая мониторы здоровья, медицинские имплантаты.
Растяжимый композитный полупроводник был приготовлен с использованием полимера на основе кремния, известного как полидиметилсилоксана или PDMS, и крошечных нанопроводов для создания раствора, который закаливается в материал, который использован в нанопроволки для передачи электрического тока.
«Мы предвидим, что эта стратегия включения эластомерных полупроводников перколяционными полупроводниковыми нанофибриллами в резину будет способствовать развитию растяжимых полупроводников и ... будет продвигать вперед растягиваемую электронику для широкого спектра применений, таких как искусственные оболочки, биомедицинские имплантаты и хирургические перчатки », - писали они.
Читать подробно >>