Neseniai mokslininkai iš Donghua universiteto Kinijoje ir Jülich neutronų mokslo centro (JCNS) Vokietijoje.
Pastaraisiais metais robotika iš viso pasauliobando sukurti dirbtines sistemas, primenančias žmogaus kūno dalis ir atkuriančias jų funkcijas. Tai ir dirbtinė oda – apsauginis sluoksnis, kuris pagerins ir robotų jutimo galimybes.
„Kaip mes žinome, oda yra didžiausiažmogaus kūno organas, veikiantis kaip apsauginis sluoksnis ir jutimo sąsaja, kad mūsų kūnas būtų sveikas ir reaguotų“, – „TechXplore“ sakė vienas iš tyrimo autorių Shentong Sun. „Sparčiai tobulėjant dirbtiniam intelektui ir minkštajai robotikai, inžinieriai bando humanoidinius robotus padengti dirbtine oda, kuri atkartoja visas mechanines ir jutimo žmogaus savybes, kad jie suvoktų nuolat kintančią išorinę aplinką, kaip ir mes.
Nes žmogaus oda yralabai sudėtinga sistema, labai sunku imituoti visas jos funkcijas. Pavyzdžiui, žmogaus oda gali pajusti įvairius aplinkos pokyčius, įskaitant slėgį, paviršiaus deformaciją ir temperatūros svyravimus, tiesiog paimdama jonų pagrindu veikiančius elektroninius signalus.
Savaime gyjanti hibridinė joninė oda su nanopluošto struktūra, paremta tikros žmogaus odos biotechnologijomis. Vaizdas: Wang ir kt.
Įkvėptas natūralios odos struktūrosžmogus, inžinieriai sukūrė dirbtinį, pagrįstą savaime gyjančia nanožyme ir jonine matrica. Jie atkuria atitinkamai kolageno ir elastino (jungiamojo audinio baltymo) funkcijas. Rezultatas – medžiaga, kuri yra minkšta, bet ištempus tampa kieta. Ši savybė žinoma kaip tempimo standumas. Be to, naujoji dirbtinė oda savaime gyja po pažeidimų, yra atspari nuovargiui, greitai reaguoja į formų deformacijas, o tai ypač svarbu sensoriniams aplikacijose.
Įkvėptas taisomo nanopluoštoodos struktūrą, inžinieriai sukūrė dirbtinę joninę odą, įtraukdami savaime gyjantį elastinį nanomesh karkasą į kitą savaime gyjančią minkštą joninę matricą. Nanotagas buvo gautas elektroverpiant sintetinį poliuretaną, kuris savaime gyja dėl disulfidinių jungčių pasikeitimo kambario temperatūroje. Joninė matrica buvo paruošta išgarinant poliakrilamido-akrilo rūgšties, hialurono rūgšties ir CaCl2 (kalcio chlorido) vandeninį tirpalą.
Eksperimentai parodė, kad net 10 000 tempimo ciklų nepažeidė odos. Apskaičiuotas hibridinės joninės odos nuovargio slenkstis yra beveik du kartus didesnis nei žmogaus raumenų.
Skaityti daugiau:
NASA atskleidžia, kaip atrodo Saulės sistemos ateitis
Fizikai atšaldė atomus iki rekordinės temperatūros. Jie yra milijardą kartų šaltesni už kosmosą.
Mokslininkai aiškina, kodėl Indija ir Azija susidūrė labai greitai
Viršelio nuotrauka: Kai Jacobson / UBC taikomųjų mokslų fakultetas, iš kito joninės odos tyrimo