Группа ученых из университетов Коннектикута и Торонто разработали сенсор, позволяющий искусственной коже имитировать ощущения вибрации и давления.
Данная технология поможет восстановиться пострадавшим от ожогов и людям с другими повреждениями дермы, сообщает Advanced Materials.
Новый сенсор состоит из гибкой полой силиконовой трубки, обернутой медной проволокой и наполненной частицами оксида железа. По мере того как наночастицы железа двигаются внутри трубки, они создают электрический разряд, которые передается на медную проволоку. Когда на трубку оказывается давление, изменяется ток.
«Тип искусственной кожи, которую мы разработали, можно назвать электронной кожей. Это новый вид электроники, обладающий гибкостью, свойствами растягивания, а также уникальными сенсорными возможностями, имитирующими человеческую кожу», — говорил Ислам Моса, постдокторант Коннектикутского университета.
Помимо возможности подобно человеческой коже воспринимать изменения в окружающей среде электронная кожа способна чувствовать даже флуктуации в магнитном поле и вибрации звуковых волн. По словам соавтора работы Абдельсалама Ахмеда из Университета Торонто, исследователи ставили перед собой задачу разработать искусственную кожу, чьи сенсорные возможности выходят за рамки человеческих.
«Большой мотивацией для нас при разработке этого сенсора для электронной кожи было стремление расшить возможности этой технологии до сверхчеловеческих способностей. Мы показали, что электронная кожа может служить в качестве эффективного датчика опасности», — говорит Ахмед.
Разработчики считают, что их изобретение найдет интерес среди производителей электронных систем безопасности, разработчиков роботов для спасательных операций, а также в устройствах нового поколения для удаленного мониторинга за состоянием здоровья. В дальнейшем создатели сенсора планируют разработать более плоский прототип, способный более естественным образом интегрироваться в искусственную кожу и не выделяться на ее фоне. Кроме того, ученые планируют сделать электронную кожу полностью биосовместимой.
Авторы проекта отмечают, что стоимость производства одного подобного сенсора в настоящий момент составляет менее 5 долларов. Ученые запатентовали свою разработку и планируют выйти с ней на рынок в ближайшие пару лет.
Также, ранее сообщалось, что инженеры из Университета Колорадо под руководством Чжанань Цзо (Zhanan Zou) разработали электронную кожу, которую можно как «лечить», так и полностью утилизировать.
В основе изобретения лежит материал под названием полиимин (polyimine), изготовленный из смеси терефтальальдегида, диэтилентриамина и трис (2-аминоэтил) амина с этанолом. Он использовался при создании подложки и датчиков, измеряющих давление, температуру, влажность и расход воздуха. Кроме того, в сенсорах также присутствуют вкрапления из наночастиц серебра, которые обеспечивают электропроводность и дополнительную механическую прочность.