Elektronická koža využíva na vnímanie dotyku drobné magnetické chlpy
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 4. 5. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Koža zohráva kľúčovú úlohu pri uľahčovaní nášho zmyslu pre dotyk, ale jej citlivosť je ťažké replikovať v umelých verziách. Vedci teraz vyvinuli nový typ elektronickej kože (e-koža), ktorá obsahuje drobné zabudované magnetické chĺpky, ktoré dokážu presne vnímať dotyk a smer jeho pohybu.
E-koža sú tenké vrstvy materiálu s elektronickými vlastnosťami, ktoré im umožňujú plniť niektoré funkcie prirodzenej ľudskej kože, napríklad registrovať dotyk, tlak, teplotu alebo dokonca bolesť. Tieto umelé kože by mohli byť užitočné pre pacientov, ktorí potrebujú transplantáty po vážnych zraneniach, alebo na poskytnutie pokročilejšieho zmyslu pre dotyk protetickým končatinám a robotom.
V novej štúdii výskumníci z Technickej univerzity v Chemnitzi a Leibniz IFW Dresden vyvinuli elektronickú kožu, ktorá obsahuje nový typ senzora, vďaka ktorému je mimoriadne citlivá na dotyk. Tento prelomový objav vznikol napodobnením dôležitého, ale prehliadaného faktora ľudského vnímania dotyku - drobných chĺpkov na pokožke.
Vedci preto vložili drobné magnetické chĺpky do elastomérového materiálu, aby vytvorili svoju e-kožu. Podobne ako prirodzené chĺpky, aj tieto umelé majú cibuľové korienky, ktoré sa nachádzajú pod povrchom e-kože a pohybujú sa, keď sa dotknete chĺpku nad nimi. Každý z týchto korienkov je obklopený 3D magnetickým senzorom, ktorý umožňuje sledovať presnú polohu korienka v reálnom čase. To umožňuje celej matrici snímačov zaznamenať nielen to, že bol vykonaný dotyk s chlpom, ale aj smer tohto dotyku na e-koži.
Tím tvrdí, že tieto magnetické senzory sa dajú pomerne ľahko vyrobiť vo veľkoobjemových listoch. Potom sa môžu samy poskladať do 3D boxov na umiestnenie chlpových korienkov, a to procesom známym ako mikroorigami.
„Náš prístup umožňuje presné priestorové usporiadanie funkčných senzorových prvkov v 3D, ktoré možno masovo vyrábať v paralelnom výrobnom procese,“ povedal Christian Becker, hlavný autor štúdie. „Takéto senzorové systémy je mimoriadne ťažké vytvoriť pomocou zavedených mikroelektronických výrobných metód.“
Výskum bol uverejnený v magazíne Nature Communications.
