Новая искусственная "кожа", созданная из гибких полупроводниковых материалов, чувствует прикосновение. Это позволит создавать роботов, с хватом, достаточно деликатным, чтобы можно было взять куриное яйцо, не раздавив его и достаточно сильным, чтобы удерживать сковородку, сообщили ученые из США в воскресенье.
Ученые уже давно трудились над способом создания роботизированного устройства, способного регулировать силу, необходимую для удержания и использования различных объектов. Материалы, чувствительные к давлению, призваны решить эту проблему.
"Люди без труда способны удерживать хрупкое яйцо, не разбивая его", — сказал Али Джэви, электротехник из университета Калифорнии в Беркли, который возглавлял одну из двух команд сообщивших об открытии искусственной кожи в журнале Nature Materials.
Если мы создадим робота, для очистки посуды, например, то необходимо убедиться, что он не разобьет бокалы для вина по ходу работы. Но он также должен быть способен удерживать увесистые кастрюли", — написал Джэви.
Команда Джэви научилась делать ультратонкие "нанопровода", из сплава кремния и германия. Провода из этого материала были сформированы на внешней стороне цилиндрического барабана, который затем катили по липкой пленке, укладывая провода по единому образцу.
Пласт такой полупроводниковой пленки покрывался слоем чувствительной к давлению резины. Тесты показали, что данный материал способен зафиксировать широкий диапазон применяемой силы, начиная с печати на клавиатуре и заканчивая удержанием объектов.
Вторая команда, которую возглавляла Женан Бао, инженер-химик из Стэндфордского университета в Калифорнии, применила другой подход, создав чрезвычайно чувствительный материал, способный почувствовать даже бабочку, севшую на него отдохнуть.
Бао сделала датчики из аккуратно сформованной, чрезвычайно эластичной резины, зажатой между двумя электродами в форме обычной решетки.
"Мы сформировали определенную микроструктуру, с целью внедрения воздушных пузырьков", — сказала Бао в телефонном интервью. "Эти воздушные пузырьки, придают резине упругость".
Когда этот материал растягивается, искусственная кожа замеряет уровень электрической активности. "Изменение в толщине материала, приводит изменению электрического сигнала", — сказала она.
Со временем, команды надеются, что искусственная кожа найдет применение в сфере восстановления чувства осязания у людей с искусственными конечностями. Для этого ученым необходимо разработать метод интеграции этой системы датчиков в нервную систему человека.
Искусственная кожа Джэви, является последней разработкой в области применения хрупких, неорганических полупроводниковых материалов, таких как кремний, для создания гибкой электроники и датчиков.
Ранее в этом году, команда из Калифорнийского технологического института в Пасадене, разработала гибкие солнечные панели из кремниевых проводов, которые настолько тонки, что могут применяться для создания одежды.
