Електронна шкіра, яка відповідає тиску, звуку та температурі, визнає текстуру поверхні

доб.1



Ласкаво просимо до блогу iCover! Пропоновано групу професора Гонконга Лі з Університету Донг-А в Південній Кореї. E-skin або e-skin є одним з видів штучної шкіри, яка може використовуватися як людиною, так і роботами. Як перспективним є варіант, запропонований професором Гон і які є фундаментальні відмінності між запропонованою версією штучної шкіри і запропонованими раніше альтернативними рішеннями?

Одним з основних напрямків, які професор Гонконг Лі, займається сьогодні є полімерні наноматеріали. Нанокомпозити, отримані в своїх стінах – прозорі провідні фільми, фероелектричні (фероелектричні) фільми, газові плівки в дуже близькому майбутньому можуть використовуватися в різних галузях, зокрема, в складі дизайну органічного світлодіодного дисплея або мобільного телефону, в протезуванні і робототехнікі.

Професор Гонконг штучної шкіри
На відміну від альтернативних, наявних версій штучної шкіри, E-skin, запропонованих групою Південнокорейських вчених, виготовлений з фероелектричного матеріалу, який генерує електроенергію у відповідь на зовнішні стимули, такі як тиск, температура, звук. Структура кінцевого продукту, тонка плівка, яка відчуває температуру і тиск, була заснована на фероелектричних нанокомпозитах, виготовлених з полівініліденного фтору (PVDF) і зниженого оксиду графена, який зберігає фероелектричні властивості навіть після циклу обробки (формування з сплаву або лиття з розчину) без необхідності додаткового «теарингування».

Уміння «феїл» тиску і температури плівки з такого композиту набуває точно через фероелектричність. Два шари такої плівки після мікромонтажу дозволяють отримати рельєфну структуру з значно поліпшеними характеристиками чутливості до зовнішніх впливів. Рябна поверхня, як візерунок на долоні або пальцях, багатофункціональна до шкіри, яка проявляється в здатності відчувати як динамічний, так і статичний тиск і температурний вплив. Чутливість штучної електронної шкіри, створеної групою корейських вчених, згідно з професором Гонконгу, є настільки великим, що ви можете відчувати навіть одне волосся, що лежить на ньому і навколишні звуки.

Як фероелектрика
Електричний заряд в фероелектричному нанокомпозиті може накопичуватися в полярних фазах під механічним впливом. Полярні фази в нанокомпозитах на основі зниженого оксиду графена та фториду полівінілідину були запропоновані для формування шляхом тиснення PVDF в структуру. Кількість напруги генерується пропорційно співвідношенню генерованої зарядки до електричної ємності.

Скупчуючи відбитки пальців, дослідники зв'язали епідермальні та дермальні структури шкіри людини разом. У той же час внутрішній шар шкіри включав механічні рецептори, які реєструють стаціонарний тиск, решта записали зміни тиску і вібрації. У зв'язку з рельєфом мікроблазування двошарова кольорова плівка набуває підвищену чутливість до звуку і текстури. Стійкість е-шкірних змін при контактній зоні зовнішніх і внутрішніх шарів змінюється через зміну застосованого статичного або динамічного тиску.

Уміння реагувати на температурні зміни виникають з механізмів, аналогічних тим, які стимулюють накопичення заряду електроенергії в полярних фазах. Термодинамічні зміни в композитах призводять до зміни контактної стійкості між шарами оксиду метану (РГО), що дозволяє відчувати зміни температури.

«Так, наша електронна шкіра багатофункціональна, як кінчик пальця людини, відчуття статичного і динамічного тиску, температури і текстури одночасно. й

У цьому напрямку вже не за рік і досягнуто певних результатів. Але це в багатофункціональності, що електронна штучна шкіра, створена корейськими науковцями, відрізняється від варіантів, пропонованих науковою спільнотою до цієї точки і забезпечує чутливість на рівні одного або максимум двох ключових характеристик: динамічний тиск, статичний тиск і температура. Розвиток лабораторії гон дозволяє нам забезпечити не тільки всі три чутливі параметри, характерні для шкіри людини, але і можливість реагувати на коливання звукових хвиль і розпізнати особливості текстури поверхні.

Як звучить електронна шкіра «підбори»
Це досить простий. Звук нічого більше, ніж зміна тиску повітря за часом. Чутливість e-skin e-skin e-skin, що значно перевищує чутливість звичайного мікрофона, достатньо для зміни сенсу в таких коливаннях, виявлення закономірностей частоти і утворення відповідних струмів.

Нанокомпозити, створені в Проф. У лабораторії Hon знизили електричну стійкість завдяки розподілу зменшеного оксиду графена в ПВДФ і можуть бути використані датчики рифоелектричних датчиків. Матеріал термопластичного. Використання технології лиття від розплавлення або лиття від плівок розчину, можна змусити його взяти і повторювати будь-яку форму (наприклад, мікромоделі конструкції) без компромування фероелектричних і п'єзорезистентних властивостей.

Таким чином, можна створювати міжблокувальні мікроструктури на фероелектричній плівці, що дозволяють посилити п’єзорезистивну, п’єзоелектричну та піроелектричну чутливість до динамічних та статичних термомеханічних сигналів. У альтернативних експериментах, в яких науковці використовували пасивну піну графена, польові транзистори, поляризовані керамічні полімери, зразки штучної шкіри з чутливістю до тиску і температури, Професор Гон сказав, але це поза питання для відтворення мікрореліфів при збереженні фероелектричних властивостей.

Дуже перспективним для використання електронної шкіри з схожими властивостями є такі сфери, як антропоморфна робототехніка, протезування, створення мобільних пристроїв з функцією моніторингу стану здоров'я людини, Інтернет речей та інших. У той же час в залежності від сфери застосування можна буде перенести акцент на поширенні бажаних властивостей. Наприклад, E-skin, що використовується в робототехнікі, має підвищену стійкість до значних крапель тиску без втрати чутливості, і використовується для протезування – мають додатковий інтерфейс для передачі сигналів до мозку.


Шановні читачі, ми завжди раді Вас зустріти на сторінках нашого блогу. Ми готові продовжувати ділитися з вами новітніми новинами, рецензентами та іншими публікаціями, і спробуємо зробити все можливе, щоб витрачати час з нами було корисним для Вас. І, звичайно, не забудьте підписатися на наші стовпчики.
Інші статті та події

• Gator Caref годинник. Подбайте про дитину
• Весняні знижки від KitchenAid
• Розпродаж
• Спорт проти фітнесу: Fitbit Charge HR і Polar M400
• Вибір смартфона сьогодні. Що змінено?
• Огляд SSD-накопичувачів на M.2 - Sandisk x300s
• Xiaomi Power Bank 16000 або Xiaomi Power Bank 5000? Огляд нових продуктів

Джерело: geektimes.ru/company/icover/blog/272318/