Domů     Technika
Na první pohled nerozeznatelné od pravé kůže
Pavel Polcar 20.7.2022
Foto: Pixabay

Kůže je největším smyslovým orgánem a zároveň ochranným pláštěm člověka. „Cítí“ několik smyslových vstupů současně a hlásí mozku informace o vlhkosti, teplotě a tlaku. „Chytrá kůže“, vyvinutá Annou Marií Coclite, vítězkou grantu ERC a výzkumnou pracovnicí Ústavu fyziky pevných látek na Technologické univerzitě Graz v Rakousku, je velmi podobná té lidské.

Foto: Pixabay

Snímá tlak, vlhkost a teplotu současně a vytváří elektronické signály. Lze si tak představit citlivější roboty nebo inteligentnější protézy.

Citlivější než koneček prstu

Téměř šest let výzkumný tým pracoval na vývoji chytré kůže v rámci ERC projektu Smart Core. S 2000 jednotlivými senzory na čtvereční milimetr je hybridní materiál ještě citlivější než koneček lidského prstu. Každý z těchto senzorů se skládá z jedinečné kombinace materiálů – inteligentního polymeru ve formě hydrogelu uvnitř a pláště z piezoelektrického oxidu zinečnatého. „Hydrogel může absorbovat vodu a tak expandovat při změnách vlhkosti a teploty.

Přitom vyvíjí tlak na piezoelektrický oxid zinečnatý, který na toto a všechna ostatní mechanická namáhání reaguje elektrickým signálem,“ vysvětlila Coclite. Výsledkem je tenký materiál, který současně reaguje na sílu, vlhkost a teplotu s extrémně vysokým prostorovým rozlišením a vysílá odpovídající elektronické signály. .

Superschopnosti chytré kůže

První vzorky umělé kůže jsou tenké šest mikrometrů neboli 0,006 milimetru. Ale mohla by být ještě tenčí, jak říká Coclite. Pro srovnání, lidská pokožka má tloušťku 0,03 až 2 milimetry. Lidská kůže vnímá věci od velikosti zhruba jednoho milimetru čtverečního.

Chytrá kůže má rozlišení tisíc krát menší a dokáže registrovat předměty, které jsou pro lidskou pokožku příliš malé (např. mikroorganismy).

Foto: Pixabay

Svět v nanoměřítku

Jednotlivé senzorové vrstvy jsou velmi tenké a zároveň opatřeny senzorovými prvky pokrývajícími celou plochu. To bylo možné v celosvětově unikátním procesu, pro který výzkumníci poprvé zkombinovali tři známé metody z fyzikální chemie – chemickou depozici par pro hydrogelový materiál, atomovou vrstvu pro oxid zinečnatý a nanotiskovou litografii pro polymerní templát. Litografickou přípravu polymerové šablony měla na starosti výzkumná skupina „Hybridní elektronika a strukturování“ v čele s Barbarou Stadlober. Skupina je součástí Joanneum Research’s Materials Institute se sídlem ve Weizu.

Hybridní materiál a jeho využití

Pro hybridní materiál podobný kůži se nyní otevírá několik oblastí použití. Například ve zdravotnictví by senzorový materiál mohl samostatně detekovat mikroorganismy a podle toho je hlásit. V úvahu připadají i protézy, které nositeli podávají informace o teplotě či vlhkosti, nebo roboti, kteří dokážou své okolí vnímat citlivěji. Na cestě k aplikaci boduje chytrá kůže rozhodující výhodou neboli senzorické nanorody – „chytré jádro“ materiálu – jsou vyráběny pomocí výrobního procesu na bázi páry. Tento proces je již dobře zaveden například ve výrobních závodech pro integrované obvody. Výrobu chytré kůže tak lze snadno škálovat a implementovat do stávajících výrobních linek.

Foto: Pixabay
Související články
Technika Zajímavosti 13.11.2026
Elektromobil dokáže na dálnici uhánět stejně rychle jako vůz se spalovacím motorem. Jenže každé sešlápnutí akcelerátoru navíc se projeví na spotřebě, dojezdu i počtu nabíjecích zastávek. U nového Subaru Solterra jsme si proto položili jednoduchou otázku: Jak rychle jet, aby cesta dlouhá tisíc kilometrů zabrala co nejméně času? Odpověď překvapivě neleží ani u dálniční stovky, […]
Technika 13.11.2026
Když máte vlastní fotovoltaickou elektrárnu, nabízí se celkem jednoduchá úvaha: proč neukládat co nejvíce vyrobené elektřiny do baterie? Zvlášť když přebytky dodávané do distribuční sítě vykupují obchodníci často za poměrně nízké ceny. Nebylo by výhodnější pořídit si větší úložiště, schovat do něj co nejvíce energie a využít ji později, když ji sami potřebujete?   Na […]
Technika Vesmír 12.11.2026
Představte si, že se blíží půlnoc, hodiny ukazují 23:59:59 a místo očekávaného nového dne se na okamžik zastaví. Přesně to se občas děje. Vědci totiž musí napravovat drobné nepřesnosti v otáčení Země a přidávat do světového času jednu sekundu navíc. Této zvláštnosti se říká přestupná sekunda. Její dny jsou ale sečteny. Od května 2027 začne […]
Český astronaut na palubě rakety připravené ke startu – takový obrázek by měla nabídnout blízká budoucnost roku 2027. Na plánované misi budou využity i poznatky, získané tuzemskými vědci díky špičkovému kobaltovému ozařovači. Problematika ionizujícího záření představuje důležité téma, jemuž se vedle mnoha dalších intenzivně věnuje Ústav jaderné fyziky Akademie věd ČR (ÚJF AV ČR). Už […]
Medicína Technika 17.10.2026
Umělá inteligence na jedné straně pomáhá vědcům vyvíjet nové léky, analyzovat genetické informace a hledat způsoby, jak porazit nebezpečné nemoci. Na straně druhé její nepopiratelné schopnosti by se mohly dostat do rukou teroristů nebo agresivních států. Britská rozvědka MI5 varuje, že AI může zásadně změnit možnosti vývoje biologických zbraní. Ředitel britské kontrarozvědky MI5 Ken McCallum […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
Kamenné koule z Kostariky: Kdo dokázal vytvořit dokonale opracovaný tvar?
enigmaplus.cz
Kamenné koule z Kostariky: Kdo dokázal vytvořit dokonale opracovaný tvar?
Vypadají jako dílo obřího soustruhu, jenže vznikají dávno před příchodem Evropanů do Ameriky. V džunglích Kostariky se nacházejí stovky téměř dokonale kulatých kamenných koulí, z nichž některé váží ví
Zvrhla se nacistická expedice do Tibetu v pitku?
historyplus.cz
Zvrhla se nacistická expedice do Tibetu v pitku?
Z letadla vystupuje urostlý, opálený muž. Vítá ho sám Heinrich Himmler. Zatímco Hitlerovi přiváží vedoucí výzkumné expedice z Tibetu psa a roucho duchovního, Himmler prahne po jiných darech…   Na téhle expedici mu hodně záleželo. Heinrich Himmler (1900–1945) si vzal totiž do hlavy, že Tibet je kolébkou árijské rasy. Teď bylo potřeba to jen dokázat. Proto si
Hrůza v Texas City: Exploze, které nechá lodě létat
epochaplus.cz
Hrůza v Texas City: Exploze, které nechá lodě létat
Přístav v Texas City bývá označován za srdce jednoho z nejdůležitějších světových námořních uzlů. Významnou tepnou Galvestonova zálivu je již roku 1947. Pokud bychom se za svítání 16. dubna toho roku rozhlédli kolem mol, francouzská SS Grandcamp by nás ničím nezaujala. Typická nákladní loď své doby, jakých za druhé světové války vyrobily mraky. Na délku má 133
LITOMĚŘICKÝ ADVENTNÍ JARMARK
epochanacestach.cz
LITOMĚŘICKÝ ADVENTNÍ JARMARK
Hrad v Litoměřicích připravil den plný vánoční inspirace, tradičních řemeslných výrobků, originálních dekorací a drobných dárků pro vaše blízké. Chybět nebudou ani pekařské a cukrářské dobroty, voňavé pochutiny a pestrý doprovodný program. Na své si přijdou také děti, pro které budou připraveny tvořivé dílničky s vánoční tématikou a setkání se živými zvířátky. Můžete se přihlásit
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz