Израильские ученые разработали высокочувствительную кожу для роботов

Ученые Тель-Авивского университета совместно с коллегами из Северо-Западного университета разработали искусственную кожу, которая многократно улучшает чувствительность роботов к прикосновению.

Работа опубликована в журнале Advanced Electronic Materials.

Создание искусственной кожи, которая дала бы роботам осязание с той же чувствительностью, как у человека, – одна из трудных задач робототехники. На протяжении десятилетий было предложено много решений, но, несмотря на существенное продвижение, либо осязание роботов остается слишком слабым, либо такая кожа оказывается слишком дорогой.

Одним из перспективных направлений является кожа из эластомеров с углеродными нанотрубками. Эластомеры обладают гибкостью и прочностью, они способны восстанавливать форму после нажатия. Углеродные трубки работают, как сенсор. При деформации эластомера расстояние между нанотрубками меняется, что приводит к изменению электрического сопротивления. Это позволяет регистрировать механические воздействия (например, давление или растяжение) и преобразовывать их в электрические сигналы.

Но добиться высокой чувствительности такого типа искусственной кожи до сих пор не удавалось. В новой работе ученые показали, что при создании такой кожи, на ее поверхности образуется тонкий изолирующий слой, который блокирует электрические контакты. Роль этого слоя в снижении чувствительности до сих пор не замечали.

Теперь ученые разработали технологию, которая позволяет снять поверхностную изоляцию и "открыть" электрические контакты. Это многократно увеличило чувствительность материала.

Соавтор работы, профессор Тель-Авивского университета Ноа Лахман говорит: "Все интересные вещи происходят на границе. Эта работа не только показывает важность сенсорных интерфейсов, но и важность работы на стыке двух дисциплин: материаловедения, которое хорошо знаем мы, и электротехники, в которой являются специалистами коллеги из Северо-Западного университета. Эксперты по материалам годами подозревали наличие этого изолирующего внешнего слоя, но не могли понять его электрические эффекты. У каждого из нас была часть головоломки, но только вместе мы смогли получить полную картину".