Создана уникальная искусственная кожа с передачей тактильных ощущений
Ткань новой искусственной кожи разработана в виде сети, содержащей крохотные сенсоры давления, способные преобразовывать всю информацию о соприкосновении в электрический сигнал. Сеть сенсоров давления расположена между двумя резиновыми листами и способна принимать необходимую форму.
Над разработкой нового проекта о создании искусственной кожи работали сразу две группы ученых с известных университетов мира.
Группа ученых из университета Беркли под руководством Али Джавай выполнила монтаж слоев микроскопической сетки из нановолокон в тонком листе резины.
Результаты исследований дали возможность продемонстрировать гибкость разработанной искусственной кожи. Ткань свернули в трубочку диаметром не более карандаша, при этом, совершенно не нарушив свойства созданного материала.
Свойства нового материала аналогичны механизму действия тонкопленочного транзистора с чувствительным верхним покрытием. Зависимость силы электрического заряда, поступающего через ткань, от уровня давления воздействия соприкосновения на поверхность, положены в основу механизма передачи тактильного сигнала.
Таким образом, при увеличении уровня давления ткани, увеличивается сила тока, проходящего через сеть мельчайших нановолокон.
Новый материал может применяться для покрытия различных протезов. Отдельным направлением использования искусственной кожи, передающей тактильные ощущения, является создание роботов, которые смогут выполнять необходимые работы с хрупкими предметами, делать ремонт бытовой техники, сборку компактной кухни эконом класса, провести точные манипуляции с предметами, расположенными в зоне обслуживания.
Второй подход по разработке уникального проекта продемонстрировала группа ученых из Стэнфордского университета, осуществившего проект под руководством Чжэнаня Бао. По его оценке, исследования проводились с микроструктурированной резиной, в которой сами транзисторы были чувствительны к давлению.
Результаты обеих групп показали, что созданная искусственная ткань реагирует за 0,1 секунды на давление силой от 5 до 200г на квадратный сантиметр – точно также, как реагирует человеческая кожа на прикосновение. При этом производство обеих материалов стоит относительно недорого.
Одобрил результаты работы обеих групп ученых и специалист по нанотехнологиям Тринити-колледжа из ирландского Дублина, отметив, что новые разработки необходимо улучшать, и это возможно при сокращении расстояния между сенсорами давления.
Создание искусственной кожи, передающей тактильные ощущения, представляет собой уникальные возможности и новые подходы к осуществлению различных проектов.