有很多设备可以自行检测和跟踪压力、温度和湿度,但直到现在,还没有一种设备可以复制人类皮肤的感觉功能。
沙特阿拉伯的电气工程师利用厨房里发现的可回收物品开发了一种人造传感器,它能像人类皮肤一样对刺激做出反应。
这种特别的传感器被称为“纸皮肤”,可以实时测量湿度、距离、压力、温度、pH值和流量。由于其卓越的功能,纸皮肤有一天可以通过为灵活和可穿戴的多用途传感器奠定基础,从而改变医学和机器人领域。
纸皮背后的物理学
其他科学家正在开发更多功能的传感器,但问题是,制造这些传感器的材料并不容易获得。这些稀有材料包括金纳米颗粒和纳米线导体。另一方面,真空技术加工的纸张确实很便宜,但功能有限。万博体育登录首页
来自阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的工程师团队通过一种称为车库制造的方法,将胶带、铝箔、便利贴和海绵结合起来,制造出了人造皮肤。万博体育登录首页它证明了,只要有适量的科学知识和正确的技能,人们就可以从可能只是躺在家里的物品中发现突破。
这些家用物品被集成到一个与设备相连的纸质平台上,以感知导电性的变化。
该团队研究了这些物品的特定属性,如吸附、弹性、孔隙度和尺寸。
便签是用来捡东西的湿度.为了检测酸性,研究人员用HB铅笔给便条上色。海绵用于加压,而铝箔用于运动。
提高周围环境的湿度增加了纸皮的电容,也就是它储存电荷的能力。暴露在酸性溶液中会提高其抗性,而暴露在碱性溶液中则会降低其抗性。电压随温度变化而变化。同时,手指靠近纸皮会影响它的电磁场,降低它的电容。
最后,研究小组得出结论,该设备能够实时检测到更多的刺激。
下一步该怎么做?
该团队的工作有可能彻底改变电子行业。它为市场上可获得的、价格合理的高性能传感器打开了大门。
KAUST的Muhammad Mustafa Hussain是该项目的研究人员之一,他说他们现在正在努力克服开发商业产品的限制。该团队着眼于为医疗应用生产传感器。
“下一阶段将是优化传感器在这个平台上的集成,以应用于医疗监测系统。”说侯赛因。
然而,为了实现这一点,该团队必须赋予纸皮肤无线功能。他们还必须进行测试,以确保设备是可靠的,并确定它在严重弯曲下可以工作多长时间。
该团队的发现是特色在杂志中先进材料技术。万博体育登录首页