Menschliche Haut ist schwer zu kopieren, weil sie nicht nur flexibel, taktil und selbstheilend ist. Die neuesten Entdeckungen von Wissenschaftlern verleihen der Roboterhaut jedoch solche Eigenschaften.
Glaubst du, nur das Leben der Haut ist flexibel und komprimierbar, taktil, selbstheilend? Jüngste Forschungen zeigen, dass Roboterhaut eine bessere Leistung erbringen kann und möglicherweise sogar besser ist als die menschliche Haut.
Forscher der Universität Glasgow im Vereinigten Königreich verwendeten Graphen, um eine elektronische Roboterhaut zu entwickeln, die taktiler ist als menschliche Hände.
Laut ausländischen Medienberichten sagte der Professor der Universität Glasgow, Ravinder Dahiya, dass die neu entwickelte Roboterhaut im Wesentlichen ein taktiler Sensor ist, mit dem Wissenschaftler leichtere Prothesen und weichere, natürlicher aussehende Roboter auf der Oberfläche herstellen werden.
Dieser Sensor ist auch der erste Schritt zu weicheren Robotern und sensibleren Touchscreen-Sensoren.
Diese intelligente Roboterhaut mit geringem Stromverbrauch besteht aus einer Schicht aus einatomigem Graphen. Die Leistung pro Quadratzentimeter Haut beträgt 20 Nanowatt, was der derzeit qualitativ niedrigsten Photovoltaikzelle entspricht. Während die Photovoltaikzellen der Haut die von ihnen erzeugte Energie nicht speichern können, suchen Ingenieurteams nach Möglichkeiten, ungenutzte Energie bei Bedarf an die Batterie zu übertragen.
Graphen ist eine neue Art von Nanomaterial, das als das dünnste, die größte Festigkeit und das leitfähigste und wärmeleitfähigste gilt. Aufgrund seiner guten Festigkeit, Flexibilität, elektrischen Leitfähigkeit und anderer Eigenschaften hat es großes Potenzial in den Bereichen Physik, Materialwissenschaft und elektronische Information.
In Bezug auf die optischen Eigenschaften haben einige Studien gezeigt, dass einschichtiges Graphen nur 2,3% des Lichts im sichtbaren und nahen Infrarotbereich absorbiert.
"Die eigentliche Herausforderung besteht darin, die Sonne durch die Haut zu bekommen, die die PV-Zellen bedeckt." Ravinders Kommentare zu Advanced Functional Materials
Fortschrittliche Funktionsmaterialien.
"Egal welches Licht, 98% erreichen die Solarzelle." Dahiya sagte der BBC, dass der von der Solarzelle erzeugte Strom verwendet wird, um den Tastsinn zu erzeugen. "Seine Berührung ist eine Größenordnung besser als die menschliche Haut."
Die Haut gibt dem Roboterarm das richtige Presse-Feedback, um die Kraft des Greifobjekts besser kontrollieren zu können, selbst zerbrechliche Eier können gleichmäßig aufgenommen und abgesenkt werden.
Dahiya sagte: "Der nächste Schritt besteht darin, eine Stromerzeugungstechnologie zu entwickeln, die diese Forschung unterstützt und sie zum Antrieb eines Handkurbelmotors verwendet, der es uns ermöglichen wird, eine vollständig energiebewusste Prothese zu entwickeln."
Darüber hinaus ist diese Roboterhaut mit überlegener Leistung nicht teuer, sagte Dahiya, 5-10 Quadratzentimeter neue Haut kosten nur 1 US-Dollar. Tatsächlich kann Graphen viel mehr tun, als dem Roboter einen guten Tastsinn zu verleihen, es kann auch helfen Roboterhaut zu heilen.
Laut Futurismus-Berichten sind indische Wissenschaftler in Zeitschriften
Die neueste von Open Physics veröffentlichte Studie ergab, dass Graphen eine starke Selbstheilungsfunktion hat. Wissenschaftler hoffen, dass diese Funktion auf den Bereich der Sensoren übertragen werden kann, sodass Roboter und Menschen die gleiche Selbstreparaturfunktion der Haut haben.
Die traditionelle Roboterhaut aus Metall ist weniger duktil, anfällig für Risse und Beschädigungen. Kann der Subnanometersensor aus Graphen den Riss jedoch erkennen, kann die Haut des Roboters die weitere Rissausdehnung verhindern und den Riss sogar reparieren. Forschungsdaten zeigen, dass die automatische Reparaturfunktion automatisch startet, wenn die Fraktur die kritische Verschiebungsschwelle überschreitet.
"Wir wollten das Selbstheilungsverhalten von jungfräulichem und defektem Monolayer-Graphen durch den Molekulardynamik-Simulationsprozess beobachten und gleichzeitig die Leistung von Graphen bei der Lokalisierung von Sub-Nanometer-Sensorrissen beobachten." In einem Interview sagte der Hauptautor des Papiers Swati Ghosh Acharyya: "Wir konnten das Selbstheilungsverhalten von Graphen bei Raumtemperatur ohne äußere Reize beobachten."
Forscher aus Indien sagten, die Technologie werde sofort eingesetzt, vielleicht die nächste Generation von Robotern.
