Tactiele en zelfherstellende robot wordt realiteit

De menselijke huid is moeilijk te dupliceren omdat deze niet alleen flexibel, tastbaar en zelfherstellend is. De nieuwste ontdekkingen van wetenschappers geven echter dergelijke kenmerken aan de robothuid.

Denkt u dat alleen het leven van de huid flexibel en samendrukkend, tastbaar en zelfherstellend is? Uit recent onderzoek blijkt dat de robothuid zelfs beter kan en kan presteren dan de menselijke huid.

Onderzoekers van de Universiteit van Glasgow in Groot-Brittannië hebben grafeen gebruikt om een ​​elektronische robothuid te ontwikkelen die tastbaarder is dan menselijke handen.

Volgens berichten in de buitenlandse media zei professor Ravinder Dahiya van de Universiteit van Glasgow dat de nieuw ontwikkelde robothuid in wezen een tactiele sensor is die wetenschappers zullen gebruiken om lichtere prothesen en zachtere, natuurlijker uitziende robots aan het oppervlak te creëren.

Deze sensor is ook de eerste stap naar zachtere robots en gevoeligere touchscreen-sensoren.

Deze slimme robothuid met laag vermogen is gemaakt van een laag mono-atomaire laag grafeen. Het vermogen per vierkante centimeter huid bedraagt ​​20 nanoWatt, wat overeenkomt met de laagste kwaliteit fotovoltaïsche cel die momenteel beschikbaar is. Hoewel de fotovoltaïsche cellen van de huid de energie die ze genereren niet kunnen opslaan, onderzoeken technische teams manieren om ongebruikte energie naar de batterij over te dragen, zodat deze kan worden gebruikt wanneer dat nodig is.

Grafeen is een nieuw type nanomateriaal dat het dunste, de grootste sterkte en het meest geleidende en thermisch geleidende is gebleken. Vanwege zijn goede sterkte, flexibiliteit, elektrische geleidbaarheid en andere kenmerken heeft het een groot potentieel op het gebied van natuurkunde, materiaalkunde en elektronische informatie.

In termen van optische eigenschappen hebben sommige onderzoeken aangetoond dat enkellaags grafeen slechts 2,3% van het licht absorbeert in de zichtbare en nabij-infrarode golflengten.

'De echte uitdaging is hoe we de zon door de huid kunnen krijgen die de PV-cellen bedekt.' Ravinder's commentaar op Advanced Functional Materials

Geavanceerde functionele materialen.

'Ongeacht het soort licht, 98% kan de zonnecel bereiken.' Dahiya vertelde de BBC dat de elektriciteit die door de zonnecel wordt opgewekt, wordt gebruikt om het gevoel van aanraking te creëren. 'De aanraking is één orde van grootte beter dan die van de menselijke huid.'

De huid geeft de robotarm de juiste persfeedback om hem een ​​betere controle te geven over de kracht van het grijpobject; zelfs kwetsbare eieren kunnen gestaag worden opgepakt en neergelaten.

Dahiya zei: 'De volgende stap is het ontwikkelen van een energieopwekkingstechnologie die dit onderzoek ondersteunt en deze te gebruiken om een ​​handbediende motor aan te drijven, waardoor we een volledig energiebewuste prothese kunnen creëren.'

Bovendien is deze robothuid met superieure prestaties niet duur, zei Dahiya, 5-10 vierkante centimeter nieuwe huid kost slechts $ 1. Grafeen kan zelfs veel meer doen dan de robot een scherp tastgevoel geven, het kan ook de robothuid helpen genezen.

Volgens futuristische rapporten staan ​​Indiase wetenschappers in tijdschriften

Uit het laatste onderzoek gepubliceerd door Open Physics is gebleken dat grafeen een krachtige zelfherstellende functie heeft. Wetenschappers hopen dat deze functie kan worden toegepast op het gebied van sensoren, zodat robots en mensen dezelfde zelfherstellende functie van de huid hebben.

De traditionele metalen robothuid is minder ductiel en gevoelig voor scheuren en beschadigingen. Als de subnanometersensor van grafeen de scheur echter kan waarnemen, kan de huid van de robot voorkomen dat de scheur verder uitzet en zelfs de scheur repareren. Uit onderzoeksgegevens blijkt dat wanneer de breuk de kritische verplaatsingsdrempel overschrijdt, de automatische reparatiefunctie automatisch start.

'We wilden het zelfherstellende gedrag van ongebruikt en defect monolaaggrafeen observeren via het moleculaire dynamica-simulatieproces, terwijl we ook de prestaties van grafeen observeerden bij de lokalisatie van sensorfissuren onder de nanometer. In een interview zei de hoofdauteur van het artikel Swati Ghosh Acharyya: 'We konden het zelfherstellende gedrag van grafeen bij kamertemperatuur observeren zonder enige externe stimuli.'

Onderzoekers uit India zeggen dat de technologie onmiddellijk in gebruik zal worden genomen, misschien wel in de volgende generatie robots.