Кожа, созданная из двух слоев электродов вокруг пропитанной ионами соли, обладает большей чувствительностью, чем человеческая кожа, потому что она может обнаруживать близлежащие объекты и определять, из чего они сделаны.
Искусственная кожа лучше воспринимает объекты, чем кожа человека, потому что она может обнаруживать и идентифицировать предметы, к которым еще не прикасалась.
«Человеческая кожа должна к чему-то прикоснуться, чтобы сказать ей, что там находится», — говорит Ифань Ван из Наньянского технологического университета в Сингапуре.
«Человеческая кожа может определить только мягкость или твердость объекта. Мы хотели, чтобы у нашей искусственной кожи было больше функций».
Даже не прикасаясь к предмету, искусственная кожа Вана и его коллег может чувствовать, находится ли он рядом, а также различать некоторые подсказки о типе материала, из которого он сделан.
«Мы можем сказать, это кусок металла, пластика… или какой-то биологический материал», — говорит он.
Кожа состоит из двух внешних слоев проводящей ткани, покрытой никелем, которые служат электродами. Они окружают пористую губку, пропитанную ионной жидкостью, представляющей собой соль в жидком состоянии, которая действует как проводник для электричества. Два слоя действуют как конденсатор, накапливая электрическую энергию в электрическом поле.
Ионы в губке повышают производительность конденсатора, который эффективно измеряет, насколько изменяется расстояние между двумя слоями электродов. Эта способность обнаруживать крошечные сдвиги лежит в основе того, как искусственная кожа способна определять, что она к чему-то прикоснулась.
Чувствительность конденсатора, который, по утверждению Ванга, в 10-100 раз более чувствителен, чем у стандартного конденсатора, означает, что он также способен обнаруживать очень небольшие изменения электрического поля вокруг кожи, что позволяет ему чувствовать, когда объекты находятся рядом. Более того, эти тонкие изменения могут помочь ему определить, из какого материала сделан ближайший объект.
«Процесс относительно прост. Когда компонент приближается к контакту, он попадает на края электрического поля емкостной структуры», — говорит Джонатан Эйткен из Университета Шеффилда, Великобритания.
Ван считает, что кожа может работать на пальце робота, чтобы фабричные роботы лучше понимали, какие предметы брать, а какие оставлять, не хватаясь за них, а также быть полезной для протезов.
