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
Томатам вернули сладость, отключив два гена
Наука
«Красные монстры» ранней Вселенной противоречат моделям развития галактик
Наука
Google использовал 40 000 000 телефонов, чтобы составить карту ионосферы
Наука
Физики обнаружили, что сам свет может отбрасывать тень
Наука
Продолжительность детства у древних людей изучили по ископаемым зубам
Наука
Оказалось, мы живем не в лучшей для разумной жизни Вселенной
Космос
В России пройдет международный хакатон по обнаружению голосовых дипфейков
Новости
Этот гаджет превратит смартфон во флейту или другой музыкальный инструмент
Новости
Госдума обяжет установку RuStore на всех гаджетах в России: проект приняли в I чтении
Новости
Эйнштейн ошибался: его главная теория не подходит нашей Вселенной
Космос
Сотни стартапов и тысячи идей: в Москве подвели итоги форума «ТехПред 2024»
Новости
Контур.Толк запускает бесплатную версию для онлайн-встреч без ограничений по времени
Технологии
Starship довезет пассажиров из Европы в США за полчаса на скорости 27 000 км/ч
Новости
Новое приложение для видеокарт GeForce от Nvidia уже доступно для скачивания
Новости
Rutube упростил подачу сведений о блогерах в Роскомнадзор
Новости
Бюджетный термоядерный реактор смог удержать плазму при 300 000 °С 
Новости
Посмотрите на картину робота-художника: ее продали 1 000 000 долларов
Новости
Илона Маска назначили в Белый дом: какие планы у миллиардера в правительстве Трампа
Новости
Ученая вылечила собственный рак с помощью вирусов из лаборатории
Наука
Платформу китайского гуманоидного робота открыли для всех разработчиков
Новости