L'interfaccia ionica artificiale ha potuto piombo agli avanzamenti futuri nella tecnologia portabile

I ricercatori di assistenza tecnica dell'università di Toronto hanno sviluppato un sensore super-elastico, trasparente e dipotenza che registra le sensazioni complesse di interfaccia umana.

Interfaccia ionica artificiale definita -- o AISkin in breve -- i ricercatori ritengono che i beni innovatori di AISkin potrebbero piombo agli avanzamenti futuri in elettronica portabile, sanità personale e robotica.

“Poiché è idrogel, è economico e biocompatibile -- potete metterlo sull'interfaccia senza alcuni effetti tossici. È egualmente molto adesiva e non non cad da, così là è tanti viali per questo materiale,„ il professor Xinyu Liu, di cui il laboratorio è messo a fuoco sui campi emergenti di interfaccia ionica e di robotica morbida.

Il collante AISkin è reso di due lamiere sottili in modo opposto fatte pagare delle sostanze stretchable noto come idrogel. Sovrapponendo gli ioni negativi e positivi, i ricercatori creano che cosa chiamano “una percezione della giunzione„ sulla superficie del gel.

Quando il AISkin è sottoposto a sforzo, ad umidità o a cambiamenti nella temperatura, genera i movimenti controllati dello ione attraverso la giunzione di percezione, che può essere misurata come segnali elettrici quali tensione o la corrente.

“Se esaminate l'interfaccia umana, come percepiamo il calore o la pressione, le nostre celle neurali trasmettono le informazioni attraverso gli ioni -- non sono realmente così differente dalla nostra interfaccia artificiale,„ dice Liu.

AISkin è egualmente unicamente duro e stretchable.

La nostra interfaccia umana può allungare circa 50 per cento, ma il nostro AISkin può allungare fino a 400 per cento della sua lunghezza senza rompersi.„

Binbin Ying, un candidato visualizzante di PhD dalla McGill University che piombo il progetto nel laboratorio di Liu

I ricercatori recentemente hanno pubblicato i loro risultati negli orizzonti dei materiali.

Il nuovo AISkin potrebbe porte aperte a Fitbits del tipo di interfaccia che misurano i parametri multipli dell'organismo, o un touchpad che adesivo potete attaccare sulla superficie della vostra mano, aggiunge Liu. “Potrebbe lavorare per gli atleti che guardano per misurare il rigore del loro addestramento, o potrebbe essere un touchpad portabile da giocare.„

Potrebbe anche misurare il progresso di ripristino del muscolo. “Se doveste indossare questo materiale un guanto di un paziente che riabilita la loro mano per esempio, i lavoratori di sanità potrebbero riflettere i loro movimenti dipiegamento,„ dice Liu.

Un'altra applicazione è in robotica morbida -- bots flessibili fatti completamente dai polimeri. Un esempio è pinze di presa delicatamente robot utilizzate in fabbriche per trattare gli oggetti delicati quali le lampadine o l'alimento.

I ricercatori prevedono AISkin che è integrato sui robot molli per misurare i dati, se sia la temperatura di alimento o della pressione necessaria per trattare gli oggetti friabili.

Durante l'anno prossimo, il laboratorio di Liu sarà messo a fuoco più ulteriormente sul miglioramento del loro AISkin, mirante a restringere la dimensione dei sensori di AISkin con la microfabbricazione. Egualmente aggiungeranno la bio--percezione delle capacità al materiale, permettendo che misuri le biomolecole in liquidi organici quale sudore.

“Se più ulteriormente avanziamo questa ricerca, questo potrebbe essere qualcosa che mettessimo sopra come “una fasciatura astuta, “„ dice Liu. “La ferita che guarisce richiede il breathability, bilanciamento dell'umidità - l'interfaccia ionica ritiene come il punto seguente naturale.„

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.