Американские физики создали сверхчувствительную электронную «кожу»

Американские физики создали электронную «кожу», не уступающую в прочности и гибкости ее биологическому аналогу и обладающую сверхвысокой чувствительностью к касаниям и вибрациям, что позволяет использовать ее в качестве датчика пульса или основы для тактильных сенсоров роботов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

За последние пять лет ученые непрерывно работают над созданием материала, повторяющего по своим свойствам кожу человека. В некоторых случаях им удалось достигнуть значительных успехов. Так, в ноябре 2012 года группа физиков под руководством Чженань Бао из Стэнфордского университета создала сверхгибкий материал, способный выступить в качестве основы для синтетической кожи.

В новой работе Бао и ее коллеги усовершенствовали «кожу», в несколько сотен раз повысив ее чувствительность к касаниям и вибрациям. Для этого ученые встроили в кожу гибкие транзисторы из кусочков полупроводящих кремний-органических полимеров, соединенных друг с другом микроскопическими электродами из золота. Особая «заплетенная» конструкция позволяет им выдерживать многократные растягивания и сгибания без повреждений.

Эти транзисторы обладают любопытным свойством — их электропроводность меняется при приложении давления. Экспериментируя с кусочками электронной кожи, авторы статьи подобрали такие параметры напряжения и силы тока, при которых устройство реагировало даже на малейшие изменения в давлении.

Ученые использовали свое изобретение для создания высокочувствительного датчика пульса, чья толщина не больше, чем у медицинского пластыря. По словам физиков, их изобретение обладает рекордной на сегодня чувствительностью. Оно примерно в 150 раз лучше реагирует на касания по сравнению с другими полимерными датчиками, и в 20 раз превосходит «чемпиона» в этой сфере — токопроводящую резину. Это позволяет применять этот материал для изготовления медицинских микродатчиков и «кожи» для датчиков давления на конечностях роботов.