Израильские инженеры разработали плоские и гибкие сенсоры на основе углеродных наночастиц. Эта разработка должна помочь в создании протезов, способных передавать владельцу ощущения не только прикосновений, но также температуры и влажности. О работе специалистов из института Технион-Израиль рассказывает Science Daily со ссылкой на публикацию исследователей в журнале Applied Materials & Interfaces.
Заявленные характеристики сенсоров таковы: они способны регистрировать механическую нагрузку в несколько сотых долей грамма, ощущать изменение температуры в пределах одного градуса и реагировать на колебания относительной влажности вплоть до одного процента. По механической чувствительности новая разработка по-прежнему проигрывает человеческой коже, однако она уже достаточна для многих практических задач.
Датчики изготовлены из тонких слоев связанных вместе наночастиц золота диаметром всего от 5 до 8 нанометров. Предварительные испытания показали, что они сохраняют работоспособность при многократном сгибании вместе с резиновой подложкой, а также могут быть размещены на разных материалах. Помимо протезов новые сенсоры могут использоваться для отслеживания деформаций строительных конструкций, а также узлов механизмов: трещины будут обнаружены с тем же успехом, что и изгиб или скручивание детали.
Принцип работы датчкиков основан на том, что увеличение влажности или температуры повышает проводимость ленты из наночастиц и связывающего их полимерного субстрата, а изгиб приводит к уменьшению расстояния между наночастицам с изменением электрического сопротивления. Ранее ученые могли делать плоские и гибкие датчики давления, но они не могли регистрировать температуру и влажность.