Nauka i tehnologija

[ rtcg.me ]

22. 06. 2022. 07:08   >>  07:06 1

ELEKTRONSKA KOŽA

Osjetljivija od vrha prsta

Nedavno razvijena 'pametna koža' vrlo je slična ljudskoj koži. Istovremeno osjeća pritisak, vlažnost i temperaturu i proizvodi električne signale. Možemo već zamisliti osjetljivije robote ili inteligentnije proteze.

Koža je najveći čulni organ i istovremeno je zaštitni sloj ljudskog bića. Istovremeno osjeća nekoliko podražaja i izvještava mozak o vlažnosti, temperaturi i dodiru. Za Anu Mariju Koklit, materijal s takvim multisenzornim svojstvima je "svojevrsni 'sveti gral' u tehnologiji inteligentnih vještačkih materijala. Konkretno, robotika i pametna protetika imale bi koristi od bolje integrisanog, preciznijeg senzorskog sistema sličnog ljudskoj koži." Istraživač na Institutu za fiziku čvrstog stanja Univerziteta u Gracu uspio je da razvije hibridni materijal nazvan "pametna koža" , koristeći novi proces. Rezultat tog pionirskog istraživanja je objavljen u časopisu Napredne tehnologije materijala.

Osjetljivija od ljudske kože

Gotovo šest godina tim je radio na razvoju pametne kože u sklopu Koklitovog ERC projekta Smart Kor. S 2.000 pojedinačnih senzora po kvadratnom milimetru, hibridni materijal je osjetljiviji od ljudskog vrha prsta. Svaki od ovih senzora sastoji se od jedinstvene kombinacije materijala: pametnog polimera u obliku hidrogela iznutra i ljuske piezoelektričnog cinkovog oksida. Koklite objašnjava: "Hidrogel može apsorbovati vodu i tako se širi zavisno od promjena vlažnosti i temperature. Pritom vrši pritisak na piezoelektrični cinkov oksid, koji na to i sva druga mehanička naprezanja reaguje električnim signalom." Rezultat je tanki materijal koji istovremeno reaguje na silu, vlagu i temperaturu s izuzetno visokom prostornom rezolucijom i emituje odgovarajuće elektronske signale. "Prvi uzorci vještačke kože su tanki šest mikrometara, odnosno 0,006 milimetara. Ali „koža“ bi mogla biti još tanja", kaže Ana Marija Koklite. Poređenja radi, ljudski epiderm je debeo 0,03 do 2 milimetra. Ljudska koža osjeća stvari veličine od oko jednog kvadratnog milimetra. Pametna koža ima rezoluciju koja je hiljadu puta manja i može registrovati predmete koji su premali za ljudsku kožu (kao što su mikroorganizmi).

 

Obrada materijala na nanoskali

Pojedinačni slojevi senzora vrlo su tanki i istovremeno opremljeni elementima senzora koji pokrivaju cijelu površinu. To je bilo moguće u jedinstvenom procesu za koji su istraživači prvi put kombinovali tri poznate metode iz fizičke hemije: taloženje hemijske pare za hidrogelni materijal, taloženje atomskog sloja za cinkov oksid i litografiju nanoprinta za polimerni predložak. Za litografsku pripremu polimernog predloška odgovorna je istraživačka grupa "Hibridna elektronika i strukturiranje" na čelu s Barbarom Stadlober. Skupina je dio Instituta za materijale  sa sjedištem u Vajcu.

Sada se otvara nekoliko područja primjene za hibridni materijal nalik koži. U zdravstvu, na primjer, materijal senzora mogao bi samostalno otkriti mikroorganizme i signalizirati njihovo prisustvo. Takođe su zamislive proteze koje korisniku daju informacije o temperaturi ili vlažnosti ili roboti koji mogu osjetljivije percipirati svoju okolinu. Na putu do primjene, rezultati pametne kože imaju odlučujuću prednost: "pametna jezgra" materijala - proizvode se procesom na bazi pare. Taj je proces već uspostavljen u proizvodnim pogonima za integralna kola, na primjer. Proizvodnja pametne kože tako se može lako skalirati i implementirati u postojeće proizvodne linije.

Svojstva pametne kože sada se još više optimizuju. Ana Marija Koklite i njen tim -- posebno doktorand Taher Abu Ali – žele da prošire temperaturni raspon na koji materijal reaguje i poboljšaju fleksibilnost vještačke kože.

 

Preveo i priredio: S.Đurđić

 

 

Пратите нас на

Коментари 1

остави коментар

Остави коментар

Правила коментарисања садржаја Портала РТЦГ
Поштујући начело демократичности, као и право грађана да слободно и критички износе мишљење о појавама, процесима, догађајима и личностима, у циљу развијања културе јавног дијалога, на Порталу нијесу дозвољени коментари који вријеђају достојанство личности или садрже пријетње, говор мржње, непровјерене оптужбе, као и расистичке поруке. Нијесу дозвољени ни коментари којима се нарушава национална, вјерска и родна равноправност или подстиче мржња према ЛГБТ популацији. Неће бити објављени ни коментари писани великим словима и обимни "copy/paste" садрзаји књига и публикација.Задржавамо право краћења коментара.

Да бисте коментарисали вијести под вашим именом

Улогујте се