Nghiên cứu thành công da nhân tạo siêu cảm ứng

Các kỹ sư Mỹ và Hàn Quốc làm việc cùng nhau đã phát triển một loại da nhân tạo mới có giá thành rẻ, dễ chế tạo và nhạy cảm hơn các cảm biến điện tử được thiết kế để mô phỏng da người. Trong bài báo cáo được công bố trên Nature Materials, nhóm nghiên cứu cho biết ý tưởng cho loại vật liệu của họ đến từ cách mà những sợi lông tí hon trên cơ thể một số loại bọ cánh cứng phối hợp hoạt động một cách cân bằng với các sợi lông trên cánh của chúng, cho phép chúng cảm nhận được những kích thích rất bé từ bên ngoài.

Da nhân tạo có kết cấu đa sợi polymer cung cấp khả năng cảm nhận cho người tàn tật trong tương lai

Để sao chép khả năng cảm ứng của bọ cánh cứng, nhóm nghiên cứu đã cấy một số lượng lớn sợi polymer, những sợi này chỉ dài 1 micromet và có chu vi mặt cắt ngang chừng 100 nanomet, lên một bề mặt rắn, tạo thành giống như một lớp đinh dày. Sau đó họ tạo ra một lớp tương tự như vậy và đặt nó lên trên lớp đầu tiên, tạo nên sự trộn lẫn của các “sợi lông”, giống như khi đẩy hai lớp lông của bàn chải đánh răng lại với nhau. Vì mỗi sợi này được bao phủ một lớp kim loại rất mỏng, các nhà khoa học có thể đo được dòng điện đi qua chúng. Độ lớn của dòng điện biến thiên tại các điểm tiếp xúc phụ thuộc vào việc có bao nhiêu sợi lông chạm vào nhau, và điều này lại thay đổi tùy theo những kích thích bên ngoài. Với cách sắp xếp này, nhóm nghiên cứu đã đo được mô men xoắn, áp suất bề mặt và biến dạng xảy ra khi bề mặt này chịu những tác động lướt qua, đơn giản như vuốt nhẹ chẳng hạn.

 Trong cuộc thử nghiệm da nhân tạo của nhóm nghiên cứu, họ thấy rằng có thể tìm được dấu vết đường đi của 1 con rệp khi nó bò qua trên bề mặt, xác định chuyển động của một giọt nước và thậm chí là tiếng đập khẽ của tim người khi được đặt gần lớp da. Các nhà nghiên cứu cho rằng phương pháp của họ có thể thay thế các mạch điện phức tạp đã được sử dụng để giúp robot “cảm nhận” môi trường với khả năng chế tạo và sử dụng đơn giản hơn. Thiết kế của họ cũng tỏ ra hữu dụng trong các màn hình hiển thị cảm ứng trong các thiết bị cảm biến điện tử.

Ngoài khả năng cho phép robot có thể nhận biết tốt hơn về môi trường xung quanh, công nghệ mới này một ngày nào đó còn có thể giúp đỡ những người bị mất cảm giác trên da, hoặc hơn thế nữa, khôi phục cảm giác cho những người sử dụng chân tay giả.

Nguồn : Phys.org

Gadget @ MES Lab., biên dịch

Authors

Related posts

*

Top