В настоящее время исследователи из Стэнфордского университета уделяют большое внимание разработке искусственной кожи, которая обладает высокой чувствительностью. Например, исследователь Зенан Бао сосредоточилась на разработке способности искусственной кожи детектировать химические и биологические молекулы. Мало того, она разработала новые, растягивающиеся солнечные элементы, которые могут быть интегрированы в датчики «супер кожи», тем самым она сможет не только обнаруживать опасные химикаты в жидком или парообразном состоянии, но и диагностировать заболевания через прикосновение.

Однако, по словам Бао, потенциал новых датчиков применением в робототехнике не ограничивается. Они могут быть интегрированы, например, в человеческие протезы и одежду.

Основу новой искусственной кожи составляют сенсорные гибкие органические транзисторы, ранее разработанные исследователями Стэнфорда. Они изготовлены из гибких полимеров и материалов на основе углерода и могут быть растянуты почти до одной трети своего исходного размера без потери мощности. Транзисторы покрыты слоем из очень эластичной резины, который формируется на матрице микроскопических перевернутых пирамид. Эта резиновая пленка находится между двумя параллельными электродами, которые регистрируют сжатия и восстановление как электрические сигналы различной силы.

Изменяя форму и плотность пирамид, можно изменить чувствительность материала с тем, чтобы более точно имитировать различную чувствительность кожи на различных частях человеческого тела. В существующих образцах искусственной кожи количество пирамид варьируется от нескольких сотен тысяч до 25 миллионов на 1 кв. см. Бао также заменила некоторые материалы в более ранних версиях транзистора биоразлагаемыми материалами, сделав их более экологически чистыми.

Для того, чтобы полученные датчики были легкими и независимыми от электросети, Бао оснастила их эластичными солнечными элементами. Эти элементы имеют волнистую микроструктуру с жидким металлическим электродом, который полностью покрывает поверхность как в сжатом, так и с растянутом состоянии. Элементы также могут растягиваться до 30 процентов от первоначального размера, причем как по горизонтали, так и по вертикали, генерируя при этом электроэнергию, достаточную для того, чтобы датчики смогли передавать свои данные в компьютер для обработки.

Источник: http://www.gizmag.com/super-skin-powered-by-stretchable-solar-cells/17968/