Ученые разработали уникальную искусственную кожу, передающую электрические сигналы

Ученые из Стэнфордского университета разработали уникальную искусственную кожу, способную передавать электрические сигналы. Это важный шаг в развитии технологий связи между мозгом и искусственными устройствами, имитирующими сенсорные рецепторы. Описание этого инновационного материала представлено в журнале Science.

Фото из открытых источников

Основная цель исследования заключалась в создании гибкой интегральной схемы, которая работает при низком напряжении. В первых прототипах потребовалось не менее 30 вольт, но в результате удалось снизить напряжение до пяти вольт. Теперь искусственная кожа способна обеспечивать сенсорную обратную связь, реагируя на различные стимулы почти также, как настоящая кожа. Кроме того, она обладает эластичностью, способной позволять ей растягиваться и возвращаться в исходное состояние.

Материал искусственной кожи состоит из трех слоев, в которых используется синтетический нитрил, применяемый в медицинских перчатках. В каждом слое встроены элементы органических наноструктур, передающих электрические импульсы и способных измерять давление, температуру, напряжение и химические вещества.

Общая толщина искусственной кожи составляет менее микрона, а один из слоев имеет толщину около сотни нанометров. Эта технологическая разработка настолько тонкая, что специалисты вынуждены работать с ней на специальной подложке, и ее толщина сравнима с толщиной обычного листа бумаги.

Ученые стремятся создать беспроводную систему передачи данных, которая позволит биокомпьютерам и протезам получать сигналы от искусственной кожи и передавать обратную информацию обратно в мозг. Это открывает новые перспективы в области разработки протезов, которые будут более реалистично взаимодействовать с окружающей средой и воспринимать тактильные ощущения.