Молодильные яблоки для роботов? Новая "электронная кожа" сможет обновлять себя
Разработка представляет собой тонкую плёнку, оснащённую сенсорами, способными измерять давление, температуру, влажность и даже движение воздуха. Сама плёнка состоит из трёх химических соединений (отмечается, что все они доступны для приобретения), соединённых вместе в матрицу и "переплетённых" с наночастицами серебра.
Если такую кожу разрезать на две части, а затем добавить смесь из трёх соединений на "рану", она излечит сама себя (восстановятся химические связи между двумя сторонами, оторванными друг от друга). Таким образом матрица принимает прежнее строение, а электронная кожа вновь становится такой, какой была изначально, – целой и невредимой.
Если же кожа уже не подлежит восстановлению, то её можно "размочить" в особом растворе. Последний превращает матрицу в набор небольших молекул. Наночастицы серебра при этом опускаются на дно резервуара.
Позднее все материалы можно будет повторно использовать для создания "лоскутов" новой электронной кожи.
Вся переработка занимает порядка 30 минут, если процесс осуществляет при 60 градусах по Цельсию (или десять часов при комнатной температуре).
Примечательно, что процесс "самоисцеления" кожи происходит ещё быстрее. На "затягивание ран" при комнатной температуре понадобится также 30 минут. Если же процедуру провести при 60 градусах Цельсия, достаточно всего несколько минут.
Ещё одним преимуществом новой кожи является тот факт, что её можно легко натянуть на изогнутые поверхности (такие как рука человека или робота). Для этого нужно немного её нагреть и приложить небольшое давление (без чрезмерного усилия).
В один прекрасный день такое устройство можно будет использовать в протезировании, робототехнике и для создания "умных" тканей.
Многие учёные мира разрабатывают электронную кожу. Например, европейская модель позволяет пользователям управлять виртуальными объектами, не прикасаясь к ним (делается это при помощи магнитов). А японские учёные разработали ультратонкую, ультрапластичную защитную плёнку для кожи и продемонстрировали её использование в качестве органического светодиодного дисплея, отображающего уровень кислорода в крови или пульс. Такая технология также позволит создать электронную кожу.
Но последнюю модель действительно можно назвать особенной, поскольку она подлежит вторичной переработке. Эксперты называют это важным дополнительным бонусом, учитывая количество электронных отходов во всём мире. Всевозможные электронные платы, транзисторы и жёсткие диски могут содержать токсичные химические вещества, которые необходимые утилизировать должным образом.
"Это конкретное устройство не будет порождать никаких отходов. Мы хотим создавать электронику, которая была бы экологически чистой, — говорит один из авторов работы Цзяньлян Сяо (Jianliang Xiao) из Колорадского университета в Боулдере. – Мы ежедневно сталкиваемся с проблемами загрязнения. Важно сохранить нашу окружающую среду и сделать так, чтобы природа была безопасна для нас и наших детей".
Сяо говорит, что он и его коллеги в настоящее время работают над тем, чтобы сделать устройство более эластичным. Тогда его будет легче производить и внедрять в протезы или роботов.
Результаты исследования и описание электронной кожи, способной к "заживлению", представлены в научном издании Science Advances.
Ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о самовосстанавливающемся электронном чипе и лечащей растворимой микросхеме.