Takiej e-skóry jeszcze nie było

E-skóra inna niż wszystkie. Może odbierać dotyk z różnych kierunków

Naukowcy wykonali ważny krok w rozwoju wrażliwej elektronicznej skóry ze zintegrowanymi włosami. Nowo opracowana e-skóra jako pierwsza na świecie odbiera dotyk z różnych kierunków.

Mianem e-skóry określa się elastyczne systemy elektroniczne, które próbują naśladować wrażliwość ich naturalnych odpowiedników (ludzkiej skóry). Ich potencjalne zastosowanie jest szerokie, a pierwszym co przychodzi na myśl to powlekanie protez i budowa kończyn robotów przyszłości. Maleńkie włoski na powierzchni nowo stworzonej e-skóry mogą odbierać i przewidywać nawet najmniejsze wrażenia dotykowe. Istniejące do tej pory systemy nie dysponowały takimi zdolnościami.

Uczeni z Uniwersytetu Technicznego w Chemnitz pod kierownictwem prof. Olivera G. Schmidta zbadał nową drogę do opracowania niezwykle czułych i zależnych od kierunku działania trójwymiarowych czujników pola magnetycznego, które można zintegrować z e-skórą. Szczegóły opisano w Nature Communications.

Nasze podejście pozwala na precyzyjne przestrzenne rozmieszczenie funkcjonalnych elementów czujników w 3D, które mogą być produkowane masowo w równoległym procesie produkcyjnym. Takie systemy czujników są niezwykle trudne do wytworzenia za pomocą znanych metod produkcji mikroelektroniki.

Christian Becker, doktorant z grupy badawczej prof. Schmidta

Wyjątkowa e-skóra

Sercem nowego systemu e-skóry jest tzw. czujnik anizotropowej magnetooporności (AMR), który może być używany do precyzyjnego określania zmian w polu magnetycznym. Tego typu sensory są obecnie stosowanej np. jako czujniki prędkości w samochodach lub do określania położenia ruchomych elementów w różnych maszynach. Nowy system czujników został wytworzony dzięki tzw. procesowi mikroorigami.

Procesy mikroorigami zostały opracowane ponad 20 lat temu i wspaniale jest zobaczyć, jak pełen potencjał tej eleganckiej technologii może być teraz wykorzystany do nowych zastosowań w mikroelektronice.

prof. Oliver G. Schmidt

Naukowcy zintegrowali układ czujników magnetycznych w jedną aktywną matrycę, w której każdy pojedynczy sensor może być odczytywany przez układy elektroniczne. To zupełnie nowe podejście do miniaturyzacji.

Czytaj też: Skóra kałamarnicy zapewni gorącą kawę i zimny kubek jednocześnie

Co ciekawe, czujniki pola magnetycznego zintegrowano z magnetycznie zakorzenionymi drobnymi włoskami w e-skórze wykonanej z elastomeru, w którym zatopiono elektronikę i sensory – podobnie jak ludzka skóra jest poprzeplatana nerwami i naczyniami krwionośnymi. Kiedy włosy są dotykane i zginane, ruch położenia korzenia może zostać wykryty przez znajdujące się pod nim czujniki magnetyczne. Podobnie jak w przypadku ludzkiej skóry, każdy włos na e-skórze jest w pełni oddzielną jednostką sensoryczną, która może odbierać i wykrywać zmiany otoczenia.