Команда исследователей из Хьюстонского Университета (University of Houston) сообщила о крупном достижении в области эластичной электроники (stretchable electronics). Они разработали материал, способный служить искусственной кожей, способной ощущать, например, температуру.

В работе, опубликованной в журнале Science Advances, описан новый механизм создания эластичной электроники. В этом процессе использованы легкодоступные материалы, и он масштабируется для коммерческого производства.

Куньцзян Юй (Cunjiang Yu), Билл Д. Кук (Bill D. Cook), доценты в области проектирования механических систем и ведущие авторы статьи, утверждают, что это первая работа, где разработано полупроводниковое устройство в композитной резиновой форме, которая позволяет электронным компонентам сохранять функциональность даже после растяжения материала на 50 процентов.

«Это первый полупроводник в композитной резиновой форме, который способен растягиваться без какой-либо специальной механической структуры», — утверждает Юй.

Он отметил, что традиционные полупроводники хрупкие, и использование их в устройствах с растягивающимися материалами требует сложной системы механического распределения. Он утверждает, что прошлый вариант менее надежный, более дорогой и сложный.

«Наша стратегия имеет преимущества за счёт простого метода изготовления, масштабируемого производства, высокой степени интеграции, большей устойчивости к деформации и низкой стоимости», — сказал он.

Команда создала электронную кожу и показала, что с её помощью (точнее, с помощью встроенных тепловых рецепторов) роботизированная рука может «ощущать» горячую и холодную воду в стакане. Также кожа способна распознавать и воспроизводить знаки на языке жестов или печатать на клавиатуре посылаемые от процессора компьютерные сигналы.

Искусственная кожа — это всего лишь один из вариантов применения. Исследователи заявили, что открытие мягкого, гибкого и растяжимого материала повлияет на будущее развитие эластичной электроники, включая аппаратуру для мониторинга состояния здоровья пациента, медицинские имплантаты и интерфейсы для взаимодействия человека и компьютера.

Растяжимый композитный полупроводник сделан с использованием полидиметилсилоксана или PDMS, являющимся полимером на основе кремния, и крошечных нанопроводов.

Исследователи предполагают, что данная технология позволит продвинуться в разработке эластичных полупроводников и, соответственно, найдёт множество применений — в искусственной коже, хирургических перчатках и т.д.

Источник: ScienceDaily