Umělá senzorová kůže

Na průhledný základ ze silikonu výzkumníci sprejem nastříkali směs, která obsahovala uhlíkové nanotrubičky. Po této proceduře a další přípravě se na fólii vytvořila síť jemných pružinek. Při tlaku na takto upravenou fólii se pak spojitě mění elektrická kapacita fólie, a to umožňuje přesně měřit síly, které na fólii působí.

Fascinující je rozpětí tlaků, které tato "umělá kůže" může změřit, aniž by došlo k jejímu poškození. Škála tlaků začíná u prostého stlačení silikonového materiálu lidskými prsty a končí až kdesi u ekvivalentu sloního šlápnutí. Takový slon by ale na fólii mohl stát na jedné noze.

Jaký byl postup výroby této fólie: aby se materiál s vrstvou uhlíkových nanotrubiček mohl stát měřícím polem tlakových senzorů, bylo nutné fólii nejdříve výrazně natáhnout v jednom směru. Nanotrubičky se tak zorientovaly právě tím směrem a vytvořily rovnoběžné pole pružinek. Po natažení v kolmém směru se vytvořily podobné struktury. Nanotrubičky se pak mohly natahovat v jakémkoliv směru, navíc beze ztráty elektrické vodivosti.

Jednotlivé nanotrubičky vytvořily jakési zatočené cívky, které pod mikroskopem připomínají spirálovité pružinky. Výsledná senzorová fólie vznikla tak, že výzkumníci k sobě přiložili dvě fólie s připravenou vrstvou nanotrubiček, mezi které umístili další vrstvu deformovatelného silikonu, ten zadržuje elektrický náboj. Při růstu tlakového působení se elektrická kapacita umělé silikonové kůže zvětšuje, po kalibraci můžeme pomocí elektrického měření nepřímo stanovovat i velikosti tlaku či napětí.

Loni vědci ve stejné laboratoři sice vytvořili jinou a mnohem citlivější umělou kůži, ale nepovedlo se jim připravit ji v průhledné formě. Tato vlastnost s sebou přináší její neviditelnost při řadě aplikací. Cílem pokusů je mj. vytvořit protetickou náhradu kůže pro raněné, umělou kůži pro roboty i další využití v různých lékařských aplikacích.

Zdroje: Physorg.com, Popular Science, Eurekalert, Stanford