Исследователи создали ионно-электронную кожу для киборгов

25 ноября 2020

Кожа - это не просто защитная оболочка для органов, а скорее сигнальная система для выживания, которая предоставляет информацию о внешних стимулах или температуре, или метеорологическую обсерваторию, сообщающую о погоде. Тактильные рецепторы, плотно расположенные по всей коже, чувствуют температурные или механические раздражители, такие как прикосновение или ущемление, и преобразуют их в электрические сигналы для мозга.

Уже существует электронная кожа, которая может определять движение или температуру тела, но ни одна из них не может распознавать и то, и другое одновременно, как человеческая кожа.

Исследователи разработали мультимодальную ионно-электронную кожу, которая может измерять температуру и механическую стимуляцию одновременно благодаря искусственному рецептору. Инженеры создали датчик, используя электролиты.

Группа ученых вывела переменные - время релаксации заряда и нормированную емкость - которые реагируют только на температуру в ионных проводниках, и переменные, которые реагируют только на механические стимулы. Выходные данные переменных могут быть получены измерением только на двух частотах измерения.

Время релаксации заряда, то есть время, необходимое для исчезновения поляризации ионов, может измерять температуру и не реагировать на движения, а нормализованная емкость может измерять движения, не реагируя на температуру.

Ожидается, что мультимодальная ионно-электронная кожа, которую можно свободно растягивать или модифицировать, будет применима в носимых датчиках температуры или в кожах будущих человекоподобных роботов.

Это исследование является первым шагом на пути к мультимодальным электронным исследованиям кожи с использованием электролитов. Конечная цель этого исследования - создать кожу, которая имитирует человеческие тактильные рецепторы и нейромедиаторы, что поможет восстановить осязание у пациентов, потерявших тактильные ощущения из-за болезни или несчастных случаев.

Результаты исследования опубликованы в журнале "Science".

Элемент не найден