Исследовательская группа Калифорнийского университета в Беркли представила новое сенсорное покрытие. Если на него нажать, то гибкая пластинка, на которую нанесено высокотехнологичное покрытие, начинает светиться. Причём, чем выше давление, тем ярче излучение.
В настоящее время экспериментальные образцы электронной кожи представляют собой отрезки 16 на 16 пикселей: в каждом "пикселе" присутствует транзистор, органический светодиод и датчик давления.
Чтобы создать такую матрицу, учёные нанесли на твёрдую кремниевую пластину слой полимера, затем добавили необходимые электронные компоненты. После этого кремниевую основу удалили, и полученная конструкция из пластика приобрела необходимую гибкость.
Затем электронную кожу покрыли слоем специально разработанного эластичного материала (особого вида резины). Проводимость этого материала пропорциональна прикладываемому давлению.
Когда напряжение подается на внешнюю поверхность резины, её высокое сопротивление препятствует прохождению тока, необходимому для включения транзистора, светодиоды остаются выключенными. Однако при нажатии на пластик давление проходит сквозь гибкий экран и сжимает слой резины. Материал пропускает больше тока, срабатывают транзисторы, под пальцами загораются соответствующие светодиоды.
Органические светодиоды настолько малы, что электронную кожу можно принять за лист обычного прозрачного пластика.
"Мы делаем не просто устройства, мы создаём системы, – комментирует руководитель исследовательской группы Али Джеви (Ali Javey), профессор электротехники и компьютерных наук Калифорнийского университета и научный сотрудник Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. – Мы продемонстрировали первоклассную систему интерактивной электронной кожи, которой можно покрыть различные объекты: это даст новые возможности для создания человеко-машинных интерфейсов".
Данное изобретение призвано не только подарить человекоподобным роботам тонкое чувство осязания. Инженеры считают, что электронная кожа в дальнейшем может быть использована для создания обоев, которые будут превращаться в сенсорные дисплеи. А ещё на основе нынешнего изобретения можно создать компьютерные клавиатуры, размещённые прямо на поверхности обеденного или рабочего стола. Водители с помощью чувствительных к прикосновениям дисплеев смогут управлять автомобилями будущего прямо с приборной панели. Правда, для этого придётся научить умную кожу распознавать, в каком именно месте происходит прикосновение.
"Я могу представить электронную кожу как повязку на руке, некий индикатор здоровья, который постоянно проверял бы давление и частоту пульса, – рассуждает соавтор исследования Чуань Ван (Chuan Wang), доцент кафедры электроники и вычислительной техники Мичиганского университета (Michigan State University). – Сам принцип интеграции датчиков не является новаторским, но интерактивное преобразование данных – это прорыв. Гибкость электронной кожи позволяет наносить её на любую поверхность, в отличие от ныне широко используемых обычных сенсорных экранов".
Возможно, в перспективе электронная кожа будет реагировать не только на давление, но и на влажность и температуру, как кожа настоящая (над этим тоже работают). Если учёные найдут способ прикрепить электронную кожу к протезам, то люди с ампутированными конечностями получат шанс снова чувствовать изменения в окружающей среде.
Также по теме:
Искусственная кожа способна чувствовать прикосновения и залечивать раны
Учёные создали материал, способный чувствовать прикосновения
Новый электронный сенсор способен соперничать по чувствительности с человеческой кожей
Специалисты MIT соединили живую ткань и электронику
Руку робота покрыли кожей с регулируемой чувствительностью
