Дата публикации: 31 мая 2023 г.

Стэнфордский университет: создана мягкая «электрическая кожа»

В Стэнфордском университете разработали, чувствительный материал, который может заменить человеческую кожу. Это, однослойный, многослойный, мягкий и эластичный материал со встроенной электроникой, похожей на нерв, может чувствовать давление, температуру, напряжение и многое другое, как настоящая кожа.

Изображение предоставлено Jiancheng Lai и Weichen Wang из Bao Research Group в Стэнфордском университете.

Механорецепторы в коже человека способны ощущать нежный вес бабочки, ощущать жар близлежащего пламени или прохладного напитка, понимать, поднята ли рука в кулаке или в знак мира, и нежным прикосновением подсчитывать пульс близкого человека. трогать. 

«Мы уже некоторое время работаем над монолитной электронной кожей. Трудность заключалась не столько в том, чтобы найти механизмы, имитирующие замечательные сенсорные способности человеческого прикосновения, сколько в том, чтобы объединить их, используя только материалы, похожие на кожу», — сказал Женан Бао (Zhenan Bao), профессор химического машиностроения К. К. Ли (K.K. Lee Professor in Chemical Engineering) и старший автор исследования, опубликованного в журнале.

«Большая часть этой задачи сводилась к усовершенствованию электронных материалов, подобных коже, чтобы их можно было включать в интегральные схемы с достаточной сложностью для генерации нервных импульсов и достаточно низким рабочим напряжением для безопасного использования на человеческом теле», — сказал Вйхен Вонг (Weichen Wang), докторант лаборатории Бао, первый автор статьи. Ван работал над этим прототипом 3 года.

Искусственная кожа будет иметь решающее значение для протезов конечностей нового века, которые не только восстанавливают движение и функции, такие как хватание, но и обеспечивают сенсорную обратную связь (проприоцепцию), которая помогает пользователю точно управлять устройством. Мало того, сам материал сенсорной кожи должен обязательно растягиваться и возвращаться снова и снова, никогда не теряя при этом своих нервных электрических характеристик.

Команда изобрела трехслойную диэлектрическую структуру, которая помогла увеличить подвижность носителей электрического заряда в 30 раз по сравнению с однослойными диэлектриками, что позволило схемам работать при низком напряжении. Интересно, что один из слоев трехслойной ткани — нитрил, тот же каучук, который используется в хирургических перчатках. Большая часть электронной кожи состоит из множества слоев материалов, похожих на кожу. В каждый слой интегрированы сети органических наноструктур, которые передают электрические сигналы даже при растяжении. Эти сети могут быть спроектированы таким образом, чтобы измерять давление, температуру, деформацию и химические вещества.

Источник: news.stanford.edu

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →