Sztuczna skóra z nanorurek

Uczeni z amerykańskiego Uniwersytetu w Stanford opracowali pokrytą nanorurkami silikonową membranę, która wyczuwa nacisk, potrafiąc wykryć siłę kilku ton i zaledwie kilku gram. Jest przy tym przezroczysta i rozciągliwa. To idealny kandydat na sztuczną skórę inteligentnych protez lub ramion robotów.

Podstawowym składnikiem opracowanej właśnie powłoki jest błona zbudowana z węglowych nanorurek, rozpylonych na cienkiej warstwie silikonu. Dwie takie warstwy łączone są nanorurkową stroną do wewnątrz i przedzielone dodatkową, cienką warstwą silikonu. Początkowo nanorurki ułożone są w przypadkowy sposób, jednak kilkukrotne rozciągnięcie błony powoduje, że układają się w rodzaj sprężynek – dzięki temu przy ponownym rozciąganiu lub zgnieceniu błona wraca do poprzedniego kształtu. Można ją nawet dwukrotnie wydłużyć bez obawy utraty właściwości. Wewnętrzna warstwa silikonu przechowuje ładunek elektryczny, ale jej pojemność zmienia się wraz ze zmianą grubości. Nanorurki działają dodatkowo jak elektryczne złącza. Na tej podstawie można bardzo precyzyjnie wykrywać siłę działającą na membranę.

Nasz czujnik potrafi zarejestrować zarówno siłę nacisku powstającą między palcem wskazującym a kciukiem, jak i dwukrotnie większą od siły wywieranej przez słonia stojącego na jednej nodze. W żadnym przypadku nie powstaną trwałe odkształcenia – opowiada współtwórca wynalazku dr Darren Lipomi. Badacz jest częścią zespołu kierowanego przez prof. Zhenan Bao, której celem jest stworzenie sztucznej superskóry.

Uczeni ze Stanford University chcą swój pomysł jeszcze udoskonalić. Przy pracy nad obecną wersją skupili się bowiem na rozciągalności i przezroczystości. Ich poprzednia sztuczna skóra, pozbawiona tych cech, była w stanie wykryć nacisk liczony w miligramach. Teraz zespół chce połączyć zalety obu konstrukcji. Zastosowanie swojego pomysłu widzą m.in. w tworzeniu „czujących″ dotyk protez i części robotów, w wykrywających nacisk bandażach oraz w dotykowych ekranach.

Uczeni z Uniwersytetu Stanford opowiadają o swoim wynalazku VIDEO

autor: Marek Matacz

źródło: EurekNews; Standford University