Pokožka z nanovlákien
Vedcom z Kalifornskej Univerzity sa podarilo vyvinúť elektronický materiál z polovodičových nanovlákien, ktorý je citlivý na tlak a jedného dňa by mohol byť označovaný ako „tenká pokožka".
"Cieľom je, aby sme získali materiál, ktorý funguje podobne ako ľudská pokožka. Znamená to, že bude mať schopnosť cítiť objekty, ktorých sa bude dotýkať, " povedal vedúci výskumu Ali Javey. Umelá pokožka citlivá na dotyk by mohla prekonať jeden z mnohých problémov robotiky: prispôsobenie množstva potrebnej sily na udržanie a manipuláciu s rôznorodými predmetmi.
Pokožka z anorganických materiálov
„Ľudia vedia, ako držať krehké vajce bez toho aby sa im rozbilo," povedal Javey. „Ak chceme mať niekedy robota, ktorý dokáže z umývačky vyložiť riad, musíme mať istotu, že žiaden z pohárov na víno nerozbije, ale zároveň musí držať pohár takou silou, aby mu nevypadol."
Dlhodobým cieľom by mohlo byť využitie umelej pokožky na obnovenie vnímania hmatu u pacientov s umelými končatinami, čo však vyžaduje aj pokrok v oblasti integrácie elektronických zariadení do nervového systému človeka.
Predchádzajúce pokusy o vytvorenie umelej pokožky sa spoliehali na organické materiály, pretože sú flexibilnejšie a jednoduhšie na spracovanie.
„Problémom je, že organické materiály sú slabé polovodiče, čo znamená, že elektrické prístroje z nich vyrobené by vyžadovali vysoké napätie," povedal Javey a dodáva: „anorganické materiály, ako napríklad kryštalický kremík, majú naopak veľmi dobré elektrické vlastnosti a fungujú aj pri nízkom napätí. Sú tiež chemicky stabilnejšie. V minulosti boli ale málo flexibilné a ľahko sa lámali. Nedávno však niektoré skupiny vedcov, medzi nimi aj tá naša, ukázali, že je možné vytvoriť pružný materiál vhodný pre vysoko výkonnú elektroniku, aj z miniatúrnych pásov anorganických látok."
Funkčný systém z nanovlákien
Výskumníci z Berkley navrhli technológiu, ktorá funguje na opačnom princípe, ako kefka na odstraňovanie prachu. Nanovlákna teda nezachytáva, ale ich rozmiestňuje. Vedci najskôr naniesli germániovo-kremíkové vlákna na okrúhly bubon, na ktorý potom pridali lepkavú zložku, ktorou bol polyimidový film. Ako sa bubon točil, vlákna sa zachytávali na materiáli.
Pri výrobe umelej pokožky sa nanovlákna aplikovali na štvorcovú maticu pozostávajúcu z 18 až 19 dielikov. Dĺžka jednej strany matice merala 7 centimetrov. Každý dielik obsahoval tranzistor tvorený stovkami polovodičových nanovlákien. Ten pripojili ku gume citlivej na tlak. Na fungovanie systému bolo potrebné napätie menšie než 5 voltov a aj po 2 000 ohnutiach si zachoval svoju robustnosť.
Ukázalo sa, že umelá pokožka zachytí tlak v rozsahu 0 až 15 kPa, čo je porovnateľné s pôsobením síl, ktoré potrebujeme na každodennú činnosť ako napríklad písanie na klávesnici, alebo držanie rôznych predmetov.
„Ide o prvú makroskopickú integráciu usporiadaných meteriálov z nanovlákien do funkčného systému", povedal jeden zo spoluautorov štúdie Kuniharu Takei.
Zdroj: University of California
Aktuálne vydanie
Partnerské periodiká
Copyright © 2008 TechPark, o.z. | Všetky práva vyhradené | Realizácia: Webmax