13 января 2015
Разработка исследователей из Калифорнийского университета в Беркли может пригодиться не только в робототехнике, но и при создании интерактивных обоев, «умных» покрытий или повязки, которые будут наблюдать за изменениями давления и пульса человека.
Около трёх лет назад в Калифорнийском университете в Беркли (США) было объявлено о создании сенсорной электронной «кожи» из гибких датчиков с малым энергопотреблением. Материал был выполнен на основе неорганических монокристаллических полупроводников. Для получения гибкого покрытия учёные вырастили нанопроволоку из германия и кремния на цилиндре, а затем свернули её на подложке из полимидной плёнки. Гибкий электронный материал был организован в матрицу из транзисторов, каждый из которых состоит из сотни полупроводниковых нанопроводов. Сверху всё это было покрыто тонким слоем резины.
Материал обладает некоторыми свойствами человеческой кожи. Он чувствителен к давлению, благодаря чему может использоваться в протезах нового поколения и робототехнике. К примеру, робот с руками-манипуляторами, снабжёнными такой «кожей», способен захватывать и удерживать хрупкие предметы, не повреждая их.
Теперь те же исследователи отрапортовали о новых достижениях в разработке электронной «кожи». Анонсированное покрытие не только чувствительно к прикосновениям, но и реагирует на них свечением. Причём яркость зависит от силы нажатия.
Экспериментальный образец «кожи» представляет собой массив размером 16×16 точек, каждая из которых содержит транзистор, органический светодиод и сенсор давления. При изготовлении этого гибкого материала тонкий слой полимера наносится на кремниевую подложку. После затвердевания на него добавляются необходимые электронные компоненты. После этого кремниевая подложка отделяется — и остаётся лишь «кожа» с интегрированной сенсорной сетью.
Сообщается, что при изготовлении материала применяются технологии, используемые в полупроводниковой промышленности. Это удешевляет техпроцесс, а также делает относительно простой и быстрой коммерциализацию разработки.
Электронная «кожа» с интегрированными светодиодами может пригодиться не только в робототехнике. На основе материала теоретически могут создаваться интерактивные обои, «умные» системы управления с гибкой поверхностью, носимые датчики кровяного давления и частоты сердечных сокращений и пр.
В перспективе исследователи намерены интегрировать в материал сенсоры температуры и освещённости. Это позволит ещё больше расширить сферу применения технологии.
