"І звичайній електронній шкірі, і" розумній "потрібно харчування, - розповідає керівник групи вчених Хайся Чжан. - Це серйозна проблема. Незручно використовувати тонку, гнучку і легку шкіру разом з твердою і важкою батареєю, якої вистачить тільки на кілька годин. Розумна шкіра з автономним харчуванням повністю вирішує цю проблему ".
Як пояснив вчений, трибоелектричний заряд з'являється при зіткненні двох предметів, хоча він настільки малий, що його зазвичай не помічають. "Уявіть собі, що ви йдете до столу за чашкою кави, - каже Чжан. - Протилежні заряди виникають на ваших підошвах і на підлозі. Потім ви берете чашку, і між рукою і ручкою чашки виникає заряд. Більш того, коли ви п'єте каву, заряди виникають навіть між рідиною і стінками стравоходу. Ми використовуємо ці спонтанні, але часто непомітні, заряди, щоб підживлювати розумну шкіру ".
«Ми використовували спонтанні трибоелектричні заряди в поєднанні з площинною електростатичною індукцією, щоб відчути дотик до розумної шкіри».
Такий спосіб можливий тому, що нова розумна шкіра споживає дуже мало енергії. Більш старі її версії були цифровими, тобто їх чутливість визначалася числом пікселів, і підвищення дозволу вимагало підвищення числа пискелів і електродів.
Нова розумна шкіра використовує аналоговий метод і вимагає всього 4-х електродів. Вони розташовані по чотирьох протилежних кутах. Коли відбувається тиск, наприклад, пальцем, напруга надходить на кожен електрод. Оскільки дистанція до кожного з них і докладена сила різні, напруга теж буде різною, і відносна напруга допомагає визначити місце програми сили.
Створена електронна шкіра з PLED-дисплеєм
Ідеї
Експерименти показали, що шкіра, обернута навколо руки робота, може визначити місце дотику з середньою точністю 1,9 мм. Для демонстрації високої чутливості розумної шкіри до дуже малих сил дослідники показали, що вона може відчути дотик бджоли вагою 0,16 г або стрибнулого ковальця.
Надалі вчені сподіваються збільшити чутливість і точність показань, що не потребує підключення додаткових електродів. Вони також мають намір знайти спосіб захистити шкіру від впливу навколишнього середовища та інших електронних пристроїв.