Израильские учёные разработали инновационный метод улучшения осязания роботов и людей с ампутированными конечностями. Создание искусственной кожи с чувствительностью, сравнимой с человеческой, — одна из самых сложных задач в робототехнике. За десятилетия было предложено множество решений, но они либо не обеспечивали достаточного осязания, либо были слишком дорогими.
Одним из перспективных подходов является использование эластомеров с углеродными нанотрубками. Эти материалы гибкие, прочные и могут восстанавливать форму после деформации. Углеродные нанотрубки функционируют как сенсоры: при изменении формы эластомера расстояние между трубками меняется, что влияет на электрическое сопротивление. Это позволяет регистрировать механические воздействия, такие как давление или растяжение, и преобразовывать их в электрические сигналы.
Однако ранее не удавалось достичь высокой чувствительности такой искусственной кожи. В новой работе учёные обнаружили, что на поверхности кожи образуется тонкий изолирующий слой, который блокирует электрические контакты и снижает чувствительность.
Теперь учёные разработали технологию, которая позволяет удалить этот изолирующий слой и «открыть» электрические контакты, значительно увеличив чувствительность материала. Как отмечают учёные, это открытие стало возможным благодаря сотрудничеству материаловедов из Тель-Авивского университета и электротехников из Северо-Западного университета.
Профессор Тель-Авивского университета Ноа Лахман, соавтор исследования, говорит: «Все интересные вещи происходят на границах. Эта работа не только подчёркивает важность сенсорных интерфейсов, но и демонстрирует, как важно работать на стыке двух дисциплин — материаловедения и электротехники. Эксперты по материалам давно подозревали наличие этого изолирующего внешнего слоя, но не могли понять его электрические эффекты. Каждый из нас имел часть головоломки, но только вместе мы смогли собрать полную картину».