Кожа человека сложно воспроизводить, потому что она не только гибкая, тактильная, но и самовосстанавливающаяся. Однако последние открытия ученых наделяют кожу робота такими характеристиками.
Думаете ли вы, что только кожа живых организмов гибка, устойчива к давлению, тактильна и самовыздоровляется? Недавние результаты исследований показывают, что кожа робота также может, и даже работает лучше, чем кожа человека.
Исследователи из университета Глазго в Великобритании разработали электронную роботизированную кожу с использованием графена, которая более чувствительна к прикосновению, чем человеческая рука.
Согласно сообщениям иностранных СМИ, профессор Равиндер Дахия из Университета Глазго заявил, что недавно разработанная роботизированная кожа по сути является тактильным датчиком, который ученые будут использовать для создания более легких протезов и роботов с поверхностью кожи, которая будет чувствовать себя более мягкой и более естественной на прикосновение.
Этот тип датчика также является первым шагом к более мягким роботам и более чувствительным сенсорным экранам.
Эта интеллектуальная кожа робота с низкой мощностью состоит из одного атомного слоя графена. Мощность на квадратный сантиметр кожи составляет 20 нановатт, что эквивалентно самым низким качеством фотоэлектрических элементов, доступных в настоящее время. Хотя энергия, генерируемая фотоэлектрическими клетками кожи, пока не может быть сохранена, инженерная команда изучает способы передачи неиспользованной энергии в клетки, чтобы ее можно было использовать, когда это необходимо.
В настоящее время графен является самым тонким, сильным и самым проводящим наноматериалом, обнаруженным. Благодаря своей отличной прочности, гибкости, проводимости и другим свойствам он имеет широкий потенциал применения в таких областях, как физика, материаловедение и электронная информация.
Что касается оптических свойств, то данные исследований показывают, что однослойный графен имеет вертикальную скорость поглощения всего 2,3% для видимого и ближнего инфракрасного света.
Как позволить солнечному свету проходить через кожу, покрывающую фотоэлектрические элементы, это наша настоящая задача», - сказал Равиндер в "Advanced Functional Materials"
Представлены передовые функциональные материалы.
Независимо от типа света, 98% могут достигать солнечных элементов», - объяснил Дахия BBC, заявив, что электрическая энергия, генерируемая солнечными элементами, используется для генерирования прикосновения. Его тактильное ощущение на порядок величины лучше, чем кожа человека
Кожа обеспечивает руку робота необходимой обратной связью давления, позволяя ей лучше контролировать силу захвата объектов, даже хрупкие яйца можно стабильно поднимать и положить вниз.
Дахия сказал: «Следующим шагом является разработка технологии производства электроэнергии, которая поддерживает это исследование, и использовать ее для привода двигателя протезной руки, что может позволить нам создать полностью энергетически автономный протез.
Кроме того, эта высокопроизводительная кожа робота недорога, сказал Дахия, а новая кожа площадью 5-10 квадратных сантиметров стоит всего 1 доллар. На самом деле, графен может сделать гораздо больше, чем просто дать роботическим рукам острое прикосновение, он также может помочь коже робота заживать самостоятельно.
Согласно Futurism, индийские ученые в журнале
Последнее исследование, опубликованное в Open Physics, показало, что графен обладает мощными способностями самовосстановления. Ученые надеются применить эту функцию в области датчиков, чтобы роботы также могли иметь функцию самовосстановления кожи, как и люди.
Традиционная металлическая кожа робота имеет плохую растяжимость и склонна к трещинам и повреждениям. Однако, если суб-нано-датчики из графена могут обнаруживать трещины, то роботизированная кожа может предотвратить дальнейшее расширение трещин и даже их ремонтировать. Исследовательские данные показывают, что когда трещина превышает критический порог смещения, функция автоматического ремонта автоматически активируется.
Мы надеемся наблюдать самозаживляющее поведение нетронутого и дефектного однослойного графена через моделирование молекулярной динамики, а также производительность графена в процессе локализации трещин суб-нано-датчиков. В интервью главный автор статьи Свати Гош Ачария заявил: «Мы смогли наблюдать самовыздоровляющее поведение графена при комнатной температуре без каких-либо внешних стимулов.
Исследователи из Индии заявили, что эта технология будет быстро применяться и может стать следующим поколением роботов.
Ноябрь 11, 2021
