• Yulia Mi

Гибкая электронная кожа как посредник между человеком и компьютером

Кто: Коимбрский университет, Университет Карнеги-Меллона

Где: Коимбра, Португалия; Питтсбург, США

Где опубликовано: ACS Applied Materials & Interfaces


Кожа человека содержит чувствительные нервные клетки, которые определяют давление, температуру и другие тактильные раздражители окружающей среды. Чтобы роботы и протезные приборы могли также испытывать эти тактильные ощущения, ученые долгое время пытались разработать электронную кожу. И кажется, им это удалось.



Автор фото: Image courtesy of American Chemical Society


Гибкость и растяжимость


Основная проблема создания электронной кожи - это нанесение ультратонких электрических схем на сложные трехмерные поверхности, которые должны гибкими и растяжимыми. Предыдущие работы ученых в этой области позволили создать электронные «татуировки», однако их производство оказалось очень длительным и дорогостоящим процессом. Профессоры Махмуд Таваколи (Mahmoud Tavakoli), Кармел Маджиди (Carmel Majidi) и их коллеги из Университета в Коимбре и Университета Карнеги-Меллона поставили своей целью разработать быстрый, простой и недорогой метод производства тонкопленочных схем со встроенной электроникой для нанесения их на трехмерные объекты.


Электронная «татуировка»


В ходе своих работ исследователи с помощью обычного лазерного принтера исследователи нанесли рисунок интегральной схемы (толщиной около 5 мкм) на лист переводной бумаги для татуировки. Затем они покрыли рисунок серебряной пастой, которая липнет только к чернилам принтера. Сверху на серебряную пасту был нанесен жидкий припой галлий-индий, который повышает проводимость схемы и ее гибкость. Последним этапом была добавлена внешняя поверхностно-монтируемая электроника: микрочипы на специальном проводящем «клее», изготовленном из вертикально совмещенных магнитных частиц, внедренных в гель поливинилового спирта. После создания такой структуры электронную «татуировку» можно переносить гидрографическим способом на различные трехмерные объекты, в том числе на кожу человека.


Нанесение рисунка с помощью принтера.

Все очень просто


Плюсы разработанной технологии в том, что для нее не нужно сложного оборудования (например, установок фотолитографии), чистых комнат и специальных условий. Весь процесс проходит при комнатной температуре.


В своей работе ученые продемонстрировали возможности электронной татуировки, нанесенной на кожу человека с целью получения электромиографических сигналов. Созданная учеными гибкая электронная кожа может использоваться для управления протезом руки или ноги, а также для отслеживания работы скелетных мышц человека.


#электроннаякожа #управлениепротезом #гидрографическаяэлектроника #электроннаятатуировка #гибкаяэлектроника


Ссылка на научную статью: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsami.8b13257

Подписаться на новости SCDAILY