Електронна кожа? Възможно е!

Съвремието ни до такава степен е технологизирано, че като че ли не можем да си представим живота без технологиите. Напълно в синхрон с човешкия стремеж към усъвършенстване, така и технологиите биват непрекъснато подобрявани. Дори и малките деца се научават да боравят с таблета на родителите си или пък модерния телефон със сензорен дисплей, още преди да се научат да четат и пишат.
Скоро може и роботите, тъй като постоянно се усъвършенстват, съвсем да ни изместят нас, живите същества. Ново откритие на инженери от университета "Бъркли", Калифорния, може да помогне на тези "машини" да станат по-чувствителни, и то буквално, колкото и невероятно да звучи! Изследователски екип, ръководен от професора по електроинженерство Али Джейви, е създал нов вид гъвкав материал, способен да реагира на допир. Новата електронна кожа - е-кожа (e-skin), реагира на допир, като мигновено започва да свети. Колкото по-интензивен е натискът, толкова по-ярка е светлината, която се излъчва. А тя се поражда от вградените в кожата "пиксели".
"Ние не създаваме просто устройства, а създаваме цели системи", казва проф. Джейви. "Чрез интерактивната е-кожа демонстрирахме система, вплетена в пластичен материал, която може да бъде положена върху най-различни обекти, за да позволи нов вид на взаимодействие между хора и машини", коментира ръководителят на екипа специалисти.
Електронната кожа има различни приложения. Може да се използва при конструирането на роботи, които да получат усещане за докосване, да се добави "чувствителност" в разнообразни повърхности - стената на трапезарията ви може да се превърне в огромен сензорен екран. И най-важното - да върне усещането за допир в изкуствените крайници на хора с протези.
Според учените това е първият случай в историята, когато някой успява да инсталира подобен тип сензорна мрежа върху пластичен материал. Тя е изградена от свързани помежду си 16 реда с по 16 отделни "пиксела". Всеки от тях съдържа транзистор, диод (OLED) и датчик за натиск. Именно използването на OLED диодите позволява излъчването на светлина. Причината е, че обикновените LCD диоди изискват подсветка, което би направило създаването на гъвкав слой невъзможен. От своя страна OLED диодите сами могат да излъчват светлина.
"Интегрирането на сензори в единна мрежа не е ново откритие. Пробивът е в превръщането на информацията, която те събират, в интерактивен процес", коментира съавторът на проекта Уанг, който е асистент по електро- и компютърно инженерство в Мичиганския университет. "За разлика от твърдите сензорни екрани на смартфоните, компютърните монитори или банковите ПОС терминали, е-кожата е изключително гъвкава и може съвсем лесно да бъде поставена върху всякаква повърхност", подчертава той.
За да успеят да създадат гъвкав материал, който да реагира на допир, инженерите нанесли тънък слой полимер върху силиконова основа. Когато пластичната част се втвърдила, те подложили материала на производствени процедури, които се използват в полупроводниковата индустрия, за да инсталират слоевете с електронните компоненти. След като те били натрупани, инженерите отделили гъвкавата част от силиконовата подложка, останала тънка нишка с вградена в нея сензорна мрежа.
"Електронните компоненти са вертикално интегрирани. Това е сложна система за поставяне върху едно относително обикновено и евтино парче пластичен материал", твърди Джейви. "Това, което прави тази технология потенциално лесна за търговски цели, е, че процесът се извършва чрез съществуващите в полупроводниковото производство машини", подчертава ръководителят на екипа.
Идеята на инженерите е, че след като могат да вплетат светещите диоди в такава гъвкава система, крачката до полагането и свързването й с крайниците на роботи и дори протези не е никак далеч. Проф. Джейви също така прогнозира, че в дългосрочен план ще може да се възстанови усещането за докосване при пациенти с протези. За да се случи това обаче, е необходима много допълнителна работа по отношение на свързването на е-кожата с нервната система на пациентите. Чувствителността при докосване е само началото. Екипът на Джейви сега е в процес на проектиране на сензорите на е-кожа да реагират на температура и светлина, освен на допир.

По материали от чуждия печат