Кожа человека содержит чувствительные нервные клетки, которые обнаруживают давление, температуру и другие ощущения, что позволяет взаимодействовать с окружающей средой. Чтобы внедрить такой же эффект в современную робототехнику и протезные устройства, ученые пытаются разработать электронные покрытия. Ученые сообщили о новом методе в ACS Applied Materials & Interfaces, который создает ультратонкую, растяжимую электронную оболочку, которая может использоваться для различных взаимодействий между человеком и машиной.
В чем положительные стороны электронной кожи?
Электронная кожа может использоваться при многих условиях, включая протезные устройства, робототехнику и виртуальную реальность. Основная проблема заключается в передаче ультратонких электрических цепей на сложные 3D-поверхности, а затем с возможностью гибкости и растягивания электроники, чтобы обеспечить движение. Некоторые ученые разработали для этого гибкие «электронные татуировки», но их производство, как правило, медленное, дорогостоящее и требует метода изготовления в чистом помещении. Махмуд Таваколи и Кармель Маджиди (Mahmoud Tavakoli, Carmel Majidi) с соавторами исследования хотели разработать быстрый, простой и недорогой метод производства тонкопленочных схем со встроенной микроэлектроникой.
Результаты научной работы
В новом исследовании ученые создали шаблон схемы на листе переносной татуировки с обычным настольным лазерным принтером. Затем они покрыли шаблон серебряной пастой, которая прилипала только к печатным тонерным чернилам. На поверхности серебряной пасты исследователи выложили сплав жидкого металла галлий-индия, который увеличил электропроводимость и гибкость схемы. Наконец, они добавили внешнюю электронику, такую как микрочипы, с гелем из вертикально выровненных магнитных частиц, встроенных в гель из поливинилового спирта. Исследователи перенесли электронную татуировку на различные объекты и продемонстрировали несколько применений нового метода, таких как управление протезным плечом робота, мониторинг активности скелетных мышц человека и включение датчиков приближения в трехмерную модель руки.
Авторы другого исследования утверждают, что кожа помогает регулировать артериальное давление.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
