Инновационный датчик для искусственной кожи

117
Плюсануть
Поделиться

kozhaИспользуя крошечные частицы золота и дешевый полимер, учёные из Техниона (Израильского технологического института) разработали новый вид гибкого датчика, который возможно интегрировать в искусственную кожу. Главной особенностью такого датчика является то, что он способен одновременно «чувствовать» и измерять температуру, давление и влажность окружающей среды. Инновационный датчик может быть применен в разработках искусственной кожи для протезов, которые помогут людям с ампутированными конечностями не только просто заменить руки или ноги, но и полноценно ощущать каждое прикосновение, дуновение ветерка, прохладу морской воды и прочее. По этому разработки в данной сфере чрезвычайно важны и всегда актуальны, ведь дают шанс огромному количеству людей жить полноценной жизнью, вовсе не ощущая себя инвалидами.

Датчик представляет собой металлический электрод на специальной подложке, которая выполнена из дешевого полимера (полиэтилентерефталата). На этот электрод в один тонкий слой нанесены частицы золота (диаметром около 5-8 нм), окруженные органическими молекулами (лигандами). Когда происходит изгиб подложки, расстояние между частицами золота меняется, что влечет за собой изменение времени прохождения электронов между этими частичками. В конечном итоге, это также влияет на электропроводимость датчика в целом. Такие электрические свойства означают, что датчик может очень легко работать в большом диапазоне различных нагрузок и давлений – от десятков миллиграммов до десятков граммов. Также он может быть закреплен на любой поверхности, при этом сохраняя свои уникальные свойства.

Современные виды искусственной электронной кожи могут только ощущать прикосновения, когда инновационный датчик способен одновременно «чувствовать» три вида данных: прикосновение, влажность и температура. Также следует отметить, что такой датчик не только более чувствительный (примерно в 10 раз), чем существующие аналоги, но и может быть сделан достаточно быстро, легко и дёшево.

Исследователи также установили, что можно изменять чувствительность инновационного датчика, при этом просто меняя толщину подложки.

Учёные уверенны, что их разработка может применяться не только для создания сверхчувствительных протезов, но и для других важных целей. Например, такой датчик можно использовать для круглосуточного мониторинга изменений напряжения в конструкциях различных мостов.