Самый большой орган человека воссоздали в лаборатории. Он в два раза прочнее нашего

Новая искусственная кожа очень мягкая, но легко самовосстанавливается. Подробности о разработке опубликованы в журнале Nature Communications.

Исследователи из Университета Дунхуа в Китае и Юлихского центра нейтронных наук (JCNS) в Германии недавно разработали новую искусственную ионную кожу на основе самовосстанавливающейся эластичной нанометки. Эта переплетенная структура напоминает человеческую кожу.

В последние годы робототехники со всего мира пытаются создать искусственные системы, которые напоминают части человеческого тела и воспроизводят их функции. К ним относятся искусственная кожа — защитный слой, которые также улучшит сенсорные возможности роботов.

«Как мы знаем, кожа — это самый большой орган человеческого тела, который действует как защитный слой и сенсорный интерфейс, чтобы сохранить наше тело здоровым и восприимчивым, — сказал TechXplore Шэнтонг Сан, один авторов исследования. — С быстрым развитием искусственного интеллекта и мягкой робототехники инженеры пытаются покрыть роботов-гуманоидов искусственной кожей, которая воспроизводит все механические и сенсорные свойства человеческой, чтобы они воспринимали постоянно меняющуюся внешнюю среду, как и мы».

Поскольку человеческая кожа представляет собой очень сложную систему, имитировать все ее функции чрезвычайно сложно. Например, кожа человека может ощущать различные изменения окружающей среды, включая давление, деформацию своей поверхности и колебания температуры, просто улавливая электронные сигналы на основе ионов.

Самовосстанавливающаяся гибридная ионная кожа с нановолокнистой структурой, созданной на основе биотехнологий настоящей человеческой кожи. Изображение: Ван и др.

Вдохновившись естественной структурой кожи человека, инженеры создали искуственную — на основе самовосстанавливающейся нанометки и ионной матрицы. Они воспроизводят функции коллагена и эластина (белок соединительной ткани) соответственно. В результате получился материал, который мягкий, но становится твердым при растяжении. Это свойство известно как жесткость при деформации. Кроме того, новая искусственная кожа самостоятельно восстанавливается после повреждения, устойчива к усталости и быстро реагирует на деформации формы, что особенно важно для сенсорных приложений.

Вдохновленные репарируемой нановолокнистой структурой кожи, инженеры создали искусственную ионную кожу, внедрив самовосстанавливающийся эластичный наносетчатый каркас в другую самовосстанавливающуюся мягкую ионную матрицу. Нанометку получили путем электропрядения синтетического полиуретана, который самовосстанавливается за счет обмена дисульфидными связями при комнатной температуре. Ионную матрицу изготовили, выпаривая водный раствор полиакриламид-акриловой кислоты, гиалуроновой кислоты и CaCl₂ (хлорид кальция).

Эксперименты показали, что кожу не повредили даже 10 000 циклов растяжения. Расчетный порог усталости гибридной ионной кожи почти в два раза выше, чем у человеческих мышц.

Читать далее:

НАСА показало, как выглядит будущее Солнечной системы

Физики охладили атомы до рекордной температуры. Они в миллиарды раз холоднее космоса

Исследователи объяснили, почему Индия и Азия столкнулись очень быстро

Фото на обложке: Kai Jacobson/UBC Faculty of Applied Science, из другого исследования ионной кожи

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Чрезвычайно молодую планету нашли у звезды с «кривым» диском
Космос
Предложен способ навигации дронов без GPS: по «отпечаткам рельефа»
Новости
Ученые раскрыли тайну гигантских черных дыр ранней Вселенной
Космос
Microsoft и Atom Computing выпустят коммерческий квантовый компьютер в 2025 году
Новости
Создан робот-голубь, который летает как настоящая птица
Наука
На страницах тысячелетнего Голубого Корана нашли скрытый текст
Наука
Уязвимость ИИ: типы атак LLM-injection и способы защиты от них
Технологии
Intel случайно упомянула о планах по разработке ИИ-ускорителя
Новости
S.T.A.L.K.E.R. 2: Heart of Chornobyl вышел спустя 15 лет: цены, патчи, бесплатный контент и концовка
Новости
Посмотрите, как прототип космоплана Aurora разогнали до 1,1 Маха 
Новости
Российских айтишников обяжут преподавать в вузах: кого это коснется
Новости
Киберспорт в России сегодня: плюсы и минусы разных бизнес-моделей
Мнения
Одинокого дельфина нашли в Балтийском море: он «разговаривает» сам с собой
Наука
Физики обнаружили сразу три формы хаоса
Наука
Российского хакера экстрадировали в США за создание вируса-вымогателя
Новости
Ученые впервые раскрыли форму короны черной дыры
Космос
Названы сроки запуска аналога Apple Pay в России
Новости
В России придумали, как искать телефонных мошенников по голосу
Новости
Лазерную связь в космосе предложили использовать, чтобы фотографировать черные дыры
Космос
Чат-бот Google научили запоминать пользователей
Новости