Stretchy Keinotekoinen "Iho" Voisi Antaa Robotteille Kosketuksen Tunnetta

{h1}

Kumielektroniikka ja anturit, jotka toimivat normaalisti jopa venytettyinä jopa 50 prosenttiin niiden pituudesta, voivat toimia keinotekoisena ihona robotteina uuden tutkimuksen mukaan.

Kumielektroniikka ja anturit, jotka toimivat normaalisti jopa venytettyinä jopa 50 prosenttiin niiden pituudesta, voivat toimia keinotekoisena ihona robotteina uuden tutkimuksen mukaan. Ne voivat myös antaa joustavia tunnistusominaisuuksia monille elektronisille laitteille, tutkijat sanoivat.

Ihmisen ihon tavoin materiaali pystyy tuntemaan kanta, paine ja lämpötila tutkijoiden mukaan.

"Se on kumiosa, mutta sillä on piirin ja antureiden toiminta", sanoi Cunjiang Yu, Houstonin yliopiston mekaniikan apulaisprofessori. Yu ja hänen ryhmänsä kuvasivat heidän innovaatiotaan julkaistussa verkkotunnuksessa Science Advances -lehdessä 8. syyskuuta julkaistussa tutkimuksessa. [Super-älykkäät koneet: 7 robottisidonnaista futuuria]

Yusaidissa kumielektroniikka ja anturit tarjoavat laajan valikoiman sovelluksia biolääketieteellisistä implantteista pukeutuvaan elektroniikkaan digitoiduksi vaatetukseksi "fiksuihin" kirurgisiin käsineisiin.

Koska kumiset puolijohdot alkavat nestemäisessä muodossa, se voidaan kaataa muotteihin ja skaalata suurikokoisina tai jopa käyttää sellaisenaan kumipohjaisen musteen ja 3D: n painettuna erilaisiin esineisiin, Yu kertoi WordsSideKick.comille.

Yksi mielenkiintoisimmista sovelluksista voisi olla robotit itse, Yu sanoi. Ihmiset haluavat työskennellä lähellä robotteja ja olla rinnakkaisia ​​heidän kanssaan, hän sanoi. Mutta jotta tämä tapahtuisi turvallisesti, robotti itse on kyettävä täysin ymmärtämään ympäristöään. Robotti - ehkäpä pehmeä ja joustava, joka tuntee ympäröivänsä ihoa - voi toimia ihmisten kanssa rinnakkain vaarantamatta niitä, Yu sanoi.

Kokeissa Yu ja hänen kollegansa käyttivät elektronista ihoa tarkasti kuumin ja kylmän veden lämpötilaan kuopassa ja myös käänsivät robotisoituun tietokoneen signaaleja sormin eleisiin, jotka edustavat aakkosia amerikkalaisesta viittomakielestä.

Elektroniikkaa ja robotteja rajoittavat tyypillisesti jäykät ja jäykät puolijohdekomponentit, jotka muodostavat tietokonepiirit. Sellaisena, useimmilla sähkölaitteilla ei ole kykyä venyttää, kirjoittajat sanoivat tutkimuksessa.

Tutkijat työskentelevät eri puolilla maailmaa sijaitsevissa tutkimuslaboratorioissa erilaisia ​​ratkaisuja tuottaa joustavaa elektroniikkaa. Jotkut innovaatiot sisältävät pieniä, upotettuja, jäykkiä transistorit, jotka ovat "saaria" joustavassa matriisissa. Muihin kuuluu venyttämällä, polymeeripuolijohteita. Suurimmat haasteet useilla näistä ajatuksista ovat se, että ne ovat liian vaikeita tai kalliita sallia massatuotanto tai elektronien siirto materiaalin kautta ei ole kovin tehokasta, Yu sanoi.

Tämä viimeisin ratkaisu koskee molempia kysymyksiä, tutkijat sanoivat. Sen sijaan, että keksittiin hienostuneita polymeerejä tyhjästä, tutkijat kääntyivät edullisiin, kaupallisesti saatavilla oleviin vaihtoehtoihin, jotta saataisiin aikaan joustava materiaali, joka toimii vakaana puolijohdeyksikköä ja jota voidaan laajentaa valmistukseen, tutkijat kirjoittavat tutkimuksessa.

Yu ja hänen kollegansa tekivät venytettävän materiaalin sekoittamalla pieniä, puolijohtavia nanofibrilejä - nanohampaita, jotka olivat 1000 kertaa ohuempia kuin ihmisen hiukset - liuokseksi, joka käytettiin laajalti käytettyyn piipohjaiseen orgaaniseen polymeeriin, jota kutsutaan polydimetyylisiloksaaniksi tai PDMS: ksi lyhyiksi.

Kuivattuna 140 astetta Fahrenheitissä (60 astetta) liuos kovettui venytettäväksi materiaaliksi, joka sisälsi miljoonia pieniä nanoja, jotka kuljettavat sähkövirtaa.

Tutkijat käyttivät materiaalinauhoja robotin käden sormiin. Sähköinen iho toimi anturina, joka tuotti erilaisia ​​sähkösignaaleja sormien taipuessa. Sormien liitos taipuu materiaaliin ja se vähentää sähkövirran virtausta mitattavalla tavalla.

Esimerkiksi merkki-kirjaimen "Y" ilmaisemiseksi indeksi, keski- ja rengasrenkaat olivat kokonaan taitettuja, mikä loi suuremman sähkövastuksen. Peukalo ja vaaleanpunainen sormet pidettiin suorina, mikä tuotti alempia sähkövastusta.

Sähkösignaalien avulla tutkijat pystyivät selvittämään "YU LAB" amerikkalaisessa viittomakielessä.

Yu kertoi, että hän ja hänen kollegansa ovat parhaillaan parantamaan materiaalin sähköistä suorituskykyä ja venytystä hyvin yli 50 prosentin merkillä, joka testattiin uudessa tutkimuksessa.

"Tämä muuttaa venytettävän elektroniikan kenttää", hän sanoi.

Alkuperäinen artikkeli WordsSideKick.com.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com