Команда китайских ученых создала первую в мире электронную кожу с трехмерной бионической структурой, которая способна имитировать три механических сигнала, обнаруженных в коже человека.
Благодаря сложному распределению в трехмерном пространстве сенсорные клетки в коже человека умело воспринимают внешнее силовое воздействие. Посредством имитации их пространственного распределения, исследователи из университета Цинхуа разработали электронную кожу, которая копирует структуру кожи человека, состоящей из «эпидермиса», «дермы» и «подкожной клетчатки».
Согласно исследованию, результаты которого недавно были опубликованы в журнале Science, эта электронная кожа может на физическом уровне синхронно декодировать и воспринимать три механических сигнала, а именно давление, трение и деформацию.
«Кусок электронной кожи размером с кончик указательного пальца оснащен 240 металлическими сенсорами, размер каждого из которых составляет от 200 до 300 микрометров», — сказал Чжан Ихуэй, автор-корреспондент упомянутого исследования.
«Пространственное распределение этих сенсоров аналогично расположению тактильных сенсорных клеток внутри человеческой кожи», — добавил Чжан Ихуэй.
Датчики собирают сигналы, которые тщательно обрабатываются и впоследствии дорабатываются с помощью алгоритмов глубокого обучения, позволяя биомиметической коже с замечательной точностью различать текстуру и контуры объектов при прикосновении с ними.
Согласно исследованию, электронная кожа демонстрирует высокое разрешение восприятия давления около 0,1 миллиметра, что сопоставимо с чувствительностью настоящей человеческой кожи.
Электронная кожа может быть использована на кончиках пальцев медицинских роботов для ранней диагностики и лечения на ранних стадиях заболеваний. По словам Чжан Ихуэя, она также может быть прикреплена к человеческой коже как пластырь для мониторинга важных показателей здоровья в режиме реального времени, включая насыщение крови кислородом и частоту сердечных сокращений.
Источник: https://russian.news.cn/20240605/0c92d8afce2e42409233050f3b1daaf0/c.html
