Штучна шкіра з імітацією відбитків пальців розпізнає крани, температура і навіть звук

Южно-корейські вчені з Ульсанського державного інституту науки і техніки оголосили про створення нового типу штучної шкіри, яка може «феїл» не тільки тиску і температури, але і мікроскопічні зміни текстури, і навіть реагувати на звук. Секрет нового багатошарового матеріалу - це хвиляста структура поверхні, значно повторює поверхню пальців людини.

Останнім часом наукові дослідження швидко переходять до створення різних прототипів штучної шкіри та механізмів передачі сигналів від неї до мозку пацієнта. Однак до теперішнього часу отримані матеріали і пристрої можуть виявити тільки тиск і температуру (і деякі – вологість). З відтворенням чутливості пальців, здатних розпізнати нерівності в десятках міліметра, вчені все ще переживають проблеми.

Хайнеху Ко, хімічний інженер інституту, оптимістичний. Він і його колеги створили тонкий і гнучкий багатошаровий матеріал, здатний розпізнати дрібні нерівності. Поверхня матеріалу ребриста, в манері пальців, залишаючи унікальні відбитки пальців. Нижній шар матеріалу покритий мікроскопічними сферами, які допомагають розпізнати пресування та інші деформації.

Пресування на матеріалі деформує його шари, що призводить до появи електричного струму, міцність якого пропорційна ступеня деформації. При нагріванні матеріал розширюється і стає більш м'яким, коли охолоджується - компреси і застигається.

Цікавим боковим ефектом нового матеріалу стала його здатність розпізнати звукові хвилі. Коли команда інженерів помітила, що їх «електронна шкіра» реагують на звук, вони провели експеримент – відтворюють слово «скін» через динаміки, і записали електричні імпульси, що надходять від «скіну». Порівняти декодовані імпульси до запису, зроблені через мікрофон смартфона, вони дивилися, щоб знайти те, що «шкіра» краще розпізнавати звук, ніж смартфон.

Такі розробки допоможуть у створенні як високочутних маніпуляторів і протезування нового покоління. Наступним кроком інженерів буде розробити механізм передачі імпульсів, зібраних з шкіри до мозку. Команди фахівців, які працюють на подібних задачах, намагаються розвивати як гнучкі електроди, так і методи, які застосовують оптогенетичні дослідження.

Нещодавно американські вчені оголосили про створення гнучкого датчика, який імітує шкіру і передає імпульси таким чином, що мозок може сприйняти безпосередньо, без необхідності додаткового кодування.

Джерело: geektimes.ru/post/265038/