Berühren die Zukunft: künstlicher Haut ist nicht Sci-Fi


Ein hauchdünnen neue Drucksensor könnte ein Schritt in Richtung zur Schaffung künstlichen Haut, der tatsächlich fühlen kann.

Ein Gefühl der Berührung ist wichtig für die Entwicklung von Robotern, die die Welt navigieren können und Prothesen für Amputierte verbessern könnte. Aber künstliche menschliche Haut ist erstaunlich schwer zu konstruieren, da die Haut zu empfindlich ist das leichteste berührt, flexibel und wenig Energie verbraucht.

Ein neuer Sensor passt unter Umständen, dass Bill nach einem Papier veröffentlicht heute (14. Mai) in der Zeitschrift Nature Communications. Der Sensor ist empfindlicher auf Druck als menschliche Haut, sagte Studie Forscher Zhenan Bao, Professor für chemische Verfahrenstechnik an der Stanford University. [Bionischen Menschen: Top 10 Technologien]

"Benutzen Sie Ihren Finger auf um der Haut oder der Hand zu berühren, der Druck im Bereich von Kilopascal ist", sagte Bao LiveScience, unter Bezugnahme auf eine Einheit des Drucks. "Unser Sensor Druck das ist ein paar hundert Mal erkennen kleiner als, die sanfte Berührung."

Bao und ihre Kollegen haben auf Elektronik inspiriert durch menschliche Haut jahrelang gearbeitet. Im Jahr 2010 kündigte sie die Entwicklung eines besonders empfindlichen Drucksensor mit ultradünnen Kautschuk hergestellt. Aber dieses Gerät nicht über eine flexible Transistor, die der Halbleiter, der das Signal vom Sensor überträgt.

Das neue Gerät einen flexiblen Polymer Halbleiter-Transistor, sagte Bao.

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"Wenn wir eine Schicht Gummi, und wir üben Sie Druck auf den Kautschuk, der Belag verformen wird," sagte sie. "Und wenn es verformt sich, es ändert sich die Höhe der Gebühr, die sie speichern kann. Diese Gebühren werden den Stromfluss in der Transistor auswirken."

Der Sensor funktioniert sogar, wenn gebogen, wie um einen Körperteil. Bao und ihre Kollegen ihr Gerät am Handgelenk eines Mannes getestet und fand sie seinen Puls mehr weit mehr Sensibilität als mitnehmen könnte durch seine Arterie Finger auflegen.

Fingern gehalten, um einen Impuls-Punkt können nur die stärkste Push des Blutes durch ein Gefäß erkennen. Der flexible Sensor kann auch erkennen, eine zweite, schwächere Welle von Blut wird erholte sich von den Extremitäten, und eine dritte Welle, die ein Maß für die Steifigkeit der Arterie bieten kann. Steifere Arterien kann ein Hinweis auf Schäden durch Diabetes oder Cholesterin-Ablagerungen.

Der nächste Schritt für Bao und ihre Co-Forscher ist es, das Gerät w-LAN und somit weniger umständlich für eine kontinuierliche medizinische Überwachung zu machen. Schließlich sagte sie, Ziel ist es, Sci-Fi-Einreise: Bau künstlichem Haut, spüren und fühlen kann.

"Um künstliche Haut tatsächlich zu machen, müssen wir noch die Sensoren mit Neurosystems, verbinden zu können, so dass das menschliche Gehirn, das Sensorsignal übertragen werden kann", sagte Bao. "Das wird eine große Herausforderung sein."

Dennoch sagte sie, ist das Team voran. Im Jahr 2011 entwickelten sie eine dehnbare Berührungssensor, und im 2012, erstellt sie eine Version, die Self-heal vor Kratzern.

"Meine Schüler Liebe"Star Trek"und"Iron Man"," sagte Bao. "Diese Science Fiction-Filme geben ihnen Inspiration und machen uns innovativ und kreativ."

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