Istraživači sa Sveučilišta Donghua u Kini i Jülich Centra za neutronsku znanost (JCNS) u Njemačkoj nedavno
Posljednjih godina robotika iz cijelog svijetapokušavaju stvoriti umjetne sustave koji nalikuju dijelovima ljudskog tijela i reproduciraju njihove funkcije. Tu spada i umjetna koža – zaštitni sloj koji će također poboljšati senzorne sposobnosti robota.
“Kao što znamo, koža je najvećaorgan ljudskog tijela koji djeluje kao zaštitni sloj i osjetilno sučelje kako bi naše tijelo održalo zdravim i osjetljivim”, rekao je Shentong Sun, jedan od autora studije, za TechXplore. “S brzim razvojem umjetne inteligencije i meke robotike, inženjeri pokušavaju pokriti humanoidne robote umjetnom kožom koja reproducira sva mehanička i osjetilna svojstva čovjeka, tako da percipiraju stalno mijenjajuće vanjsko okruženje, baš poput nas.”
Jer ljudska koža jevrlo složen sustav, izuzetno je teško imitirati sve njegove funkcije. Na primjer, ljudska koža može osjetiti razne promjene u okolišu, uključujući pritisak, deformaciju površine i temperaturne fluktuacije, jednostavnim primanjem elektroničkih signala koji se temelje na ionima.
Samozacjeljujuća hibridna ionska koža sa strukturom nanovlakana temeljena na biotehnologiji prave ljudske kože. Slika: Wang et al.
Inspiriran prirodnom strukturom kožečovječe, inženjeri su stvorili umjetni temeljen na samozacjeljujućoj nanooznaci i ionskoj matrici. Oni reproduciraju funkcije kolagena i elastina (protein vezivnog tkiva). Rezultat je materijal koji je mekan, ali postaje tvrd kada se rasteže. Ovo svojstvo je poznato kao krutost naprezanja. Osim toga, nova umjetna koža samozacjeljuje nakon oštećenja, otporna je na umor i brzo reagira na deformacije oblika, što je posebno važno za senzorne primjene.
Inspiriran popravljivim nanovlaknimaStruktura kože, inženjeri su stvorili umjetnu ionsku kožu ugradnjom samozacjeljujuće elastične nanomeške skele u drugu samozacjeljujuću meku ionsku matricu. Nanotag je dobiven elektropredenjem sintetičkog poliuretana, koji je samozacjeljujuć zbog izmjene disulfidnih veza na sobnoj temperaturi. Ionska matrica je pripremljena isparavanjem vodene otopine poliakrilamid-akrilne kiseline, hijaluronske kiseline i CaCl₂ (kalcijev klorid).
Eksperimenti su pokazali da ni 10.000 ciklusa istezanja nije oštetilo kožu. Izračunati prag umora hibridne ionske kože gotovo je dvostruko veći od ljudskih mišića.
Čitaj više:
NASA otkriva kako izgleda budućnost Sunčevog sustava
Fizičari su ohladili atome na rekordne temperature. Oni su milijardu puta hladniji od svemira.
Istraživači objašnjavaju zašto su se Indija i Azija vrlo brzo sudarile
Naslovna fotografija: Kai Jacobson/UBC Fakultet primijenjenih znanosti, iz druge studije ionske kože