AiFoam: «умная» пена как аналог кожи для роботов

В настоящее время ученые трудятся над разработкой ряда материалов, призванных подарить роботам или протезам способность осязать. И хотя большинство из них напоминают тонкую, эластичную кожу, новая альтернатива — губчатая пена, сочетающая в себе сразу несколько желаемых качеств.

Вместо того, чтобы изобретать очередную «электронную кожу», команда ученых создала пену со сложным составом

Разработанный учеными Национального университета Сингапура экспериментальный материал известен как «искусственно иннервируемая пена» или AiFoam. Он состоит из высокоэластичного тефлоноподобного фторполимера, смешанного с поверхностно-активным веществом и микроскопическими металлическими частицами, а также снабжен цилиндрическими электродами, встроенными под его поверхность.

Фторполимер может растягиваться на 230% без нарушения структуры, в то время как поверхностно-активное вещество, снижающее поверхностное натяжение материала, заживляет порезы при простом нагревании. С нынешним составом материал регенерирует до 70% поверхностных повреждений в течение четырех дней нагревания до 70 ºC, хотя эти цифры должны стать лучше по мере дальнейшего развития технологии.

Добавление металлических микрочастиц придает материалу иллюзию тактильности (когда через него проходит электрический ток), позволяя фиксировать присутствие и движения близлежащих емкостных объектов, таких как человеческие пальцы. Согласно заявлениям ученых, этот тип технологии определения движения более надежен, чем другие, основанные на изменениях степени освещенности.

Наконец, когда AiFoam непосредственно вступает в контакт с объектом, электроды позволяют материалу ощущать как величину давления, так и направление, в котором оно применяется. Эта возможность может помочь роботам лучше понимать намерения пользователей, а также улучшит тактильные качества роботизированных рук или современных протезов, что повиляет на моторику и силу хватки устройства.