La peau ionique artificielle a pu mener à de futurs avancements en technologie portable

L'université des chercheurs de bureau d'études de Toronto ont développé un détecteur superbe-extensible, transparent et auto-actionnant qui enregistre les sensations complexes de la peau humaine.

Peau ionique artificielle aboubée -- ou AISkin pour faire court -- les chercheurs croient que les propriétés novatrices d'AISkin pourraient mener à de futurs avancements en électronique portable, santé personnelle et robotique.

« Puisque c'est hydrogel, il est peu coûteux et biocompatible -- vous pouvez ne le mettre sur la peau sans aucun effet toxique. Elle est également très adhésive, et elle ne tombe pas, tellement là sont tant d'avenues pour ce matériau, » professeur Xinyu Liu, dont le laboratoire est concentré sur les domaines apparaissants de la peau ionique et de la robotique douce.

L'adhésif AISkin est fait de deux procès-verbaux à l'opposé des substances étirables connu sous le nom d'hydrogels. En recouvrant les ions négatifs et positifs, les chercheurs produisent ce qu'ils appellent une « détection de la jonction » sur la surface du gel.

Quand l'AISkin est soumis à la tension, à l'humidité ou aux changements de la température, il produit des mouvements réglés d'ion en travers de la jonction de détection, qui peut être mesurée en tant que signes électriques tels que la tension ou le courant.

« Si vous regardez la peau humaine, comment nous détectons la chaleur ou la pression, nos cellules neurales transmettent l'information par des ions -- elle n'est réellement pas aussi différent de notre peau artificielle, » dit Liu.

AISkin est également seulement dur et étirable.

Notre peau humaine peut étirer environ 50 pour cent, mais notre AISkin peut étirer jusqu'à 400 pour cent de sa longueur sans se briser. »

Binbin Ying, un candidat de visite de PhD de l'université de McGill qui aboutit le projet en laboratoire de Liu

Les chercheurs récent publiés leurs découvertes dans des horizons de matériaux.

L'AISkin neuf pourrait les portes ouvertes à Fitbits comme une peau qui mesurent des paramètres multiples de fuselage, ou un touchpad adhésif que vous pouvez coller sur la surface de votre main, ajoute Liu. « Il pourrait fonctionner pour des athlètes examinant pour mesurer la rigueur de leur formation, ou ce pourrait être un touchpad portable pour jouer des jeux. »

Il pourrait également mesurer le progrès de la rééducation de muscle. « Si vous deviez mettre ce matériau sur un gant d'un patient remettant en état leur main par exemple, les professionnels de la santé pourraient surveiller leurs mouvements de doigt-courbure, » dit Liu.

Une autre application est en robotique douce -- robots flexibles fabriqués complet à partir de des polymères. Un exemple est les préhenseurs doucement robotisées utilisées dans les usines pour traiter les objectifs fragiles tels que les ampoules ou la nourriture.

Les chercheurs envisagent AISkin étant intégré sur les robots mous pour mesurer des caractéristiques, si c'est la température de la nourriture ou de la pression nécessaire pour traiter les objectifs cassants.

Au cours de l'année prochaine, le laboratoire de Liu sera concentré sur améliorer davantage leur AISkin, visant à rétrécir la taille des détecteurs d'AISkin par le microfabrication. Ils ajouteront également bio-détecter des capacités au matériau, lui permettant de mesurer des biomolécules en liquide organiques tels que la sueur.

« Si nous avançons davantage cette recherche, ceci pourrait être quelque chose que nous avons mise en circuit comme « un pansement intelligent, «  » dit Liu. La « cicatrisation exige le breathability, reste d'humidité - la peau ionique ressent comme la prochaine opération naturelle. »

Source:
Journal reference:

Ying, B., et al. (2019) An ambient-stable and stretchable ionic skin with multimodal sensation. Materials Horizons. doi.org/10.1039/C9MH00715F.