Корейские ученые сделали самозаживляющуюся электронную кожу

Человеческая кожа — уникальный орган, который чувствует тепло, холод, механические воздействия и едкие химические вещества и в то же время умеет нас от всего этого защищать. А еще она способна самозаживляться.

Ученые уже долгое время пытаются сделать электронный аналог кожи: она пригодится и для создания сложных роботов, и для замены человеческой кожи, например, после сильных ожогов.

Корейские материаловеды под руководством Инсанга Ю из Национального университета Сеула разработали электронную кожу из проводящих полимеров.

За основу материала взяли поликапролактон, а для эффекта самозаживления ввели два типа подвижных связей между соседними полимерными цепями: водородные и дисульфидные мостиковые. Такие связи легко рвутся, но так же легко и образуются снова. Если разрезать фрагмент кожи пополам, а затем сложить части, то они срастутся всего за 10 минут. Кроме того, кожа эластично растягивается в восемь раз и выдерживает давление до 34 мегапаскалей — примерно в тысячу раз больше, чем давление под колесами легкового автомобиля.

Затем на электронную кожу нанесли множество сенсоров из проводящей пленки, полимеров и серебряных хлопьев. Такие сенсоры чувствительны к изменению температуры в диапазоне 30–60 ^оС и механическому напряжению. Получая информацию с нескольких сенсоров, можно понять, что за объект прикасается к коже, какой у него размер, форма и температура.

Электронную кожу уже испытали на роботизированной руке — манипуляторе для захвата объектов. Наличие сенсоров позволяет такой руке эффективно захватывать и переносить разные предметы, не повреждая их: горячую колбу, холодный скользкий шарик, кактус с хрупкими иголками. В то же время, когда иголки кактуса поцарапали кожу, поврежденный участок быстро восстановился.

Электронная кожа будет очень полезна для роботов-разведчиков, а также роботов — ликвидаторов аварий, как те, что сейчас работают на АЭС «Фукусима-1». Статья с результатами исследования вышла в журнале Nature Communications.