Кейсы

Умная кожа заряжается от прикосновений

Далее

В Пекинском университете создана умная кожа, которая заряжается от трения при прикосновении. Когда по ней ползет пчела, кожа не только ощущает насекомое, но и использует трибоэлектрический заряд для питания своих сенсоров, и батарея ей уже не требуется. Отчет о проделанной работе опубликован в журнале ACS Nano.

«И обычной электронной коже, и „умной“ нужно питание, — рассказывает руководитель группы ученых Хайся Чжан. — Это серьезная проблема. Неудобно использовать тонкую, гибкую и легкую кожу вместе с твердой и тяжелой батареей, которой хватит только на несколько часов. Умная кожа с автономным питанием полностью решает эту проблему».

Как объяснил ученый, трибоэлектрический заряд появляется при соприкосновении двух предметов, хотя он настолько мал, что его обычно не замечают. «Представьте себе, что вы идете к столу за чашкой кофе, — говорит Чжан. — Противоположные заряды возникают на ваших подошвах и на полу. Затем вы берете чашку, и между рукой и ручкой чашки возникает заряд. Более того, когда вы пьете кофе, заряды возникают даже между жидкостью и стенками пищевода. Мы используем эти спонтанные, но часто незаметные, заряды, чтобы подпитывать умную кожу».

«Мы использовали спонтанные трибоэлектрические заряды в сочетании с плоскостной электростатической индукцией, чтобы почувствовать прикосновение к умной коже».

Такой способ возможен потому, что новая умная кожа потребляет очень мало энергии. Более старые ее версии были цифровыми, то есть их чувствительность определялась числом пикселей, и повышение разрешения требовало повышения числа пискелей и электродов.

Новая умная кожа использует аналоговый метод и требует всего 4-х электродов. Они расположены по четырем противоположным углам. Когда происходит давление, например, пальцем, напряжение поступает на каждый электрод. Поскольку дистанция до каждого из них и приложенная сила разные, напряжение тоже будет разным, и относительное напряжение помогает определить место приложения силы.

Создана электронная кожа с PLED-дисплеем

Эксперименты показали, что кожа, обернутая вокруг руки робота, может определить место прикосновения со средней точностью 1,9 мм. Для демонстрации высокой чувствительности умной кожи к очень малым силам исследователи показали, что она может ощутить прикосновение пчелы весом 0,16 г или прыгнувшего кузнечика.

В дальнейшем ученые надеются увеличить чувствительность и точность показаний, что не потребует подключения дополнительных электродов. Они также намерены найти способ защитить кожу от воздействия окружающей среды и других электронных устройств.

Загрузка...