Результаты исследований российских ученых опубликованы в издании Micromachines. Ученые разработали две группы чувствительных датчиков деформации: тактильные и растягиваемые. Они созданы на основе биологически совместимого материала, с легкостью наносятся и снимаются. Этим они отличаются от известных аналогов, отметили ученые.
Поддержите проект, подпишитесь на нас в Яндекс.Новостях, Dzen, Telegram-канале, VK
Датчики позволяют с высокой точностью регистрировать различные формы деформации, а также формы поверхности – растягивание, изгиб, выпуклость, вогнутость. Это расширяет их диагностические возможности. В роли чувствительного элемента датчика выступает пленка. Ее толщина составляет меньше 1 мкм. Пленка выполнена из композиционного наноматериала, содержащего бычий сывороточный альбумин. Вместо него может использоваться микрокристаллическая целлюлоза или полидиметилсилоксан. Также в состав входит менее 1% углеродных нанотрубок, отметили ученые.
Созданные датчики обладают показателями чувствительности 20-60 Па. В них также реализована интеллектуальная система визуального распознавания жестов с точностью около 94%. Ученые полагают, что созданные датчики могут использоваться при создании «электронной кожи». Они позволят как можно точнее воссоздать функции человеческой сенсорной системы, наиболее чувствительные механические рецепторы которой находятся на кончике языка и пальцев рук человека – их еще называют тактильными.
Чувствительность данных рецепторов находится в диапазоне давления 20-50 Па. «Электронная кожа» может быть использована прежде всего для создания протезов следующего поколения или в мягкой роботехнике.
Также датчики могут найти применение в малоинвазивной хирургии, например для завязывания узлов с помощью лапароскопических процедур, контроля режущего инструмента, сбора тактильных данных в точке контакта инструмента, в телероботических операциях или диагностике. Ученые отметили, что в перспективе эти датчики позволят отказаться от травмирующей процедуры биопсии.
