Инженеры разработали тактильные датчики для роботов с гибридными структурами, напоминающими отпечатки пальцев. Инженеры из Университета Дунхуа в Китае разработали тактильный датчик на основе ионного гидрогеля, имитирующий отпечатки пальцев. Чувствительное покрытие можно использовать в робототехнике для создания искусственной кожи, способной распознавать тактильные свойства различных объектов.

Когда кончики пальцев исследуют объекты, жесткие гребни действуют как механические микрорычаги, которые передают тактильные вибрационные сигналы рецепторам в коже, объясняют ученые. Эти гребни лишь слегка деформируются при контакте с поверхностями или предметами, что позволяет сохранять с ними почти постоянный контакт. В своей работе исследователи воссоздали сложные структуры в мягком искусственном материале.

В качестве аналога отпечатков пальца инженеры использовали кольца Лизеганга. Это концентрические кольца или ритмически перемежающиеся полосы, возникающие в результате периодического осаждения соединений при диффузии в гелевых средах. С помощью этой техники, ученые создали жесткие гребни, встроенные в эластичный гидрогель.

Иллюстрация предложенной технологии для чувствительной кожи. Изображение: Haiyan Qiao, Donghua University

Полученная в результате эстетическая ионная кожа с периодическими кольцами Лизеганга отличается жесткими гребнями, встроенными в мягкую гидрогелевую матрицу. Такая гибридная структура с модульным контрастом наделяет ионную кожу тактильными сенсорными свойствами, трибоэлектрической чувствительностью к напряжению, ненарушенной чувствительностью к давлению и тонкой текстурой, – Шэнтонг Сунь, соавтор исследования в интервью для Tech Xplore.

Предварительные испытания подтвердили тактильные возможности нового материала. Инженеры продолжат работу по совершенствованию технологии для практического применения в робототехнике.