Исследовательская группа из Хемница и Дрездена сделала большой шаг вперед в разработке чувствительной электронной кожи (e-skin) со встроенными искусственными волосами.
анонсы и реклама

Кожа - самый большой орган тела человеческого организма играет ключевую роль в обеспечении нашего чувства осязания, однако ее чувствительность трудно воспроизвести в искусственных версиях. Недавно исследователи разработали новый тип электронной кожи (e-skin), содержащей крошечные встроенные волоски, которые могут точно воспринимать прикосновения и направление движения.

реклама

Иллюстрация художника новой электронной кожи с магнитными волосками, которые позволяют более точно чувствовать прикосновения Research Group Prof. Dr. Oliver G. Schmidt

Электронная кожа - это тонкий пленчатый материал с электронными свойствами, которые позволяют ей выполнять некоторые функции естественной человеческой кожи, например, регистрировать прикосновения, давление, температуру и даже боль. Искусственная кожа может быть полезна для пациентов, нуждающихся в пересадке после серьезных травм, или для создания более совершенного чувства осязания для протезов конечностей и роботов.

В новом исследовании ученые из Хемницкого технологического университета и института исследований твердого тела и материалов им. Лейбница в Дрездене, разработали электронную кожу, содержащую новый тип сенсора, который делает ее очень чувствительной к прикосновениям. Прорыв произошел благодаря имитации важного, но часто упускаемого из виду фактора в человеческом ощущении прикосновения - крошечных волосков, выстилающих кожу.

Для создания электронной кожи ученые встроили крошечные магнитные волоски в эластомерный материал. Подобно натуральным волоскам, эти искусственные волокна имеют луковичные корни, которые находятся под поверхностью электронной кожи и двигаются, когда к ним прикасаются. Каждый из этих корней окружен трехмерным магнитным датчиком, позволяющим отслеживать точное положение корня в режиме реального времени. Это позволяет всей матрице датчиков фиксировать не только момент прикосновения к волоску, но и вектор этого прикосновения по всей площади электронной кожи.

Специалисты утверждают, что такие магнитные сенсоры  могут быть довольно легко изготовлены в виде объемных листовых материалов. Далее их можно самопроизвольно складывать в трехмерные конструкции для размещения корней волос, используя процесс, известный как микро-оригами.

"Наша технология позволяет создавать трехмерные датчики с точным пространственным расположением функциональных элементов, что позволяет наладить их массовое производство в условиях параллельного производственного процесса", - отметил Кристиан Бекер, руководитель проекта. "Такие сенсорные системы крайне сложно создать с помощью общепринятых методов производства микроэлектроники".

Исследование было опубликовано в журнале Nature Comunications.

анонсы и реклама

Источники: Chemnitz University of Technology, Nature Communications.
(https://www.nature.com/articles/s41467-022-29802-7)
(https://www.tu-chemnitz.de/tu/pressestelle/aktuell/11215/en)

За пост начислено вознаграждение
Этот материал написан посетителем сайта, и за него начислено вознаграждение.
+
Написать комментарий (0)

Популярные новости

Сейчас обсуждают