Человеческую кожу сложно скопировать, потому что она не только гибкая, тактильная и самовосстанавливающаяся. Однако последние открытия ученых придают такие характеристики роботизированной коже.
Думаете, только жизнь кожи гибкая и компрессионная, тактильная, самовосстанавливающаяся? Недавние исследования показывают, что роботизированная кожа может и даже может работать лучше, чем человеческая кожа.
Исследователи из Университета Глазго в Великобритании использовали графен для разработки электронной кожи робота, которая более тактильна, чем человеческие руки.
По сообщениям зарубежных СМИ, профессор Университета Глазго Равиндер Дахия сказал, что недавно разработанная кожа робота по сути является тактильным датчиком, который ученые будут использовать для создания более легких протезов и более мягких, более естественно выглядящих роботов на поверхности.
Этот датчик также является первым шагом к более мягким роботам и более чувствительным сенсорным экранам.
Эта маломощная интеллектуальная кожа робота сделана из слоя одноатомного слоя графена. Мощность на квадратный сантиметр кожи составляет 20 нановатт, что эквивалентно фотоэлектрическому элементу самого низкого качества, доступному на данный момент. Хотя фотоэлектрические элементы кожи не могут хранить генерируемую ими энергию, инженерные группы изучают способы передачи неиспользованной энергии в аккумулятор для использования при необходимости.
Графен — это новый тип наноматериала, который оказался самым тонким, самым прочным и самым проводящим и теплопроводящим. Благодаря своей хорошей прочности, гибкости, электропроводности и другим характеристикам он имеет большой потенциал в области физики, материаловедения и электронной информации.
Что касается оптических свойств, некоторые исследования показали, что однослойный графен поглощает только 2,3% света в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах длин волн.
«Настоящая проблема заключается в том, как провести солнце через кожу, которая покрывает фотоэлементы». Комментарии Равиндера о Advanced Functional Materials
Advanced Functional Materials.
«Независимо от того, какой свет, 98% может достичь солнечного элемента». Дахия рассказал BBC, что электричество, вырабатываемое солнечной батареей, используется для создания осязания. «Его осязание на порядок лучше, чем у человеческой кожи».
Кожа дает роботизированной руке надлежащую обратную связь, чтобы дать ей лучший контроль над силой захвата объекта, даже хрупкие яйца можно уверенно поднимать и опускать.
Дахия сказал: «Следующий шаг — разработать технологию генерации электроэнергии, которая поддержит это исследование, и использовать ее для управления ручным двигателем, что позволит нам создать полностью энергосберегающий протез».
Кроме того, эта превосходная по производительности кожа робота недорогая, сказал Дахия, 5-10 квадратных сантиметров новой кожи стоят всего 1 доллар. На самом деле графен может сделать гораздо больше, чем дать роботу острое осязание, он также может помочь роботизированной коже заживать.
Согласно сообщениям футуристов, индийские ученые в журналах
Последнее исследование, опубликованное Open Physics, показало, что графен обладает мощной функцией самовосстановления. Ученые надеются, что эта функция может быть применена в области датчиков, так что роботы и люди будут иметь одинаковую функцию самовосстановления кожи.
Традиционная металлическая кожа робота менее пластична, подвержена трещинам и повреждениям. Однако, если субнанометровый датчик из графена может обнаружить трещину, кожа робота может предотвратить дальнейшее расширение трещины и даже восстановить ее. Данные исследований показывают, что когда трещина превышает критический порог смещения, автоматически запускается функция автоматического восстановления.
«Мы хотели наблюдать самовосстановление чистого и дефектного монослоя графена с помощью процесса моделирования молекулярной динамики, а также наблюдать за поведением графена при локализации трещин субнанометрового датчика». В интервью ведущий автор статьи Свати Гхош Ачарья сказал: «Мы смогли наблюдать самовосстановление графена при комнатной температуре без каких-либо внешних стимулов».
Исследователи из Индии заявили, что эта технология будет немедленно использована, возможно, в следующем поколении роботов.