Новая синтетическая кожа может помочь создать продвинутые протезы конечностей, способные вернуть тактильные ощущения тем, кто лишились рук или ног.
Профессор Равиндер Дахия и его коллеги из группы Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) разработали сенсорное покрытие для протезов рук, сделанное из графена. В поисках функционального способа питания этой электронной кожи, они обратили внимание на замечательные физические свойства графена, чтобы использовать энергию солнца.
Группа интегрировала энергогенерирующие фотоэлектрические элементы в электронное покрытие.
Графен — это очень гибкая форма графита, которая толщиной всего лишь один атом, но при этом прочнее стали, проводит электричество и прозрачный. Просвещающаяся пленка графена пропускает примерно 98% падающего света, что делает ее идеальной для сбора энергии от солнца для генерации энергии.
Кожа человека — невероятно сложная система, способная ощущать давление, температуру и текстуру через массив нейронных датчиков, которые передают сигналы от кожи к мозгу.
— Мы уже сделали значительные шаги в создании прототипов протезов, которые вместе с синтетической кожей способны ощущать малейшее изменение давления. Эти измерения означают, что протезная рука способна выполнять сложные задачи, такие как правильный захват мягких материалов, с которыми другие протезы неспособны справиться. Мы также используем инновационную 3D-печать для создания более доступных чувствительных претозов. Кожа, способная к сенсорной чувствительности, также открывает возможность создания роботов, способных принимать более правильные решения в отношении безопасности человека, — отметил профессор Равиндер Дахия.
Синтетический прототип кожи, созданный группой, полностью гибкой благодаря сенсорному слою на основе графена, встроенному в гибкий солнечный элемент.
Новая кожа требует всего 20 нановатт энергии на квадратный сантиметр, которую легко обеспечить дешевыми фотогальваническими панелями.
Кроме того, избыточная энергия может храниться в гибких сверхтонких высокопроизводительных суперконденсаторах, расположенных на искусственной коже. Это не только улучшает эффективное использование кожи в робототехнике и протезировании, но и открывает новые возможности для других технологий.