Электронная кожа, ощущающая прикосновения

05.05.2022

Ученые из Хемница и Дрездена (Германия) разработали электронную кожу с искусственными волосками. Новая система имитирует чувствительность кожи человека, а применяться она может как для замены поврежденной кожи, так и создания покрытия для роботов-андроидов.

Волоски на коже помогают нам распознавать и предугадывать направление прикосновения и тактильные ощущения. Но искусственная кожа лишена такой возможности.

Группа исследователей создала чрезвычайно чувствительные 3D-датчики магнитного поля, которые использовали для системы электронной кожи.

Их подход позволил создать компактно-расположенные сенсорные элементы, которые можно производить серийно. Ранее такие элементы невозможно было создать с помощью современных методов изготовления микроэлектроники.

Ядром системы стал датчик анизотропного магнитосопротивления (AMR). Он предназначен для детектирования магнитных полей, например, в датчиках скорости автомобилей. Чтобы компактно разместить датчики, исследователи использовали "процесс микрооригами", что позволяет объединять большое количество AMR в 3D-структуры, создающие магнитное поле в трех измерениях.

Затем датчики объединяют в единую активную матрицу, где данные от каждого отдельного элемента можно считывать при помощи микроэлектроники.

Исследователи совместили магнитные 3D-датчики с тонкими волосками на коже из эластомерного материала. Когда эти волоски изгибаются от соприкосновения, положение магнитного корня обнаруживается датчиками. Так вся система способна регистрировать прикосновения и определять направление. Практически, каждый волосок на такой коже является полноценным сенсорным блоком.

Такая разработка может применяться при взаимодействии человека и робота. Например, робот может распознавать контакт с человеком заранее, реагируя на прикосновение или возможное столкновение в тесном помещении.

<< Назад: Экономичная технология улавливания углерода водорослями 06.05.2022

>> Вперед: Квантовый микроскоп видит мельчайшие изменения в атомах 05.05.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Случайная новость из Архива Однокристальная система Ambarella S3L 01.11.2015 Компания Ambarella представила однокристальную систему S3L, предназначенную для камер с подключением по IP. Ключевым достоинством этой SoC производитель называет поддержку кодирования по стандарту H.265 или HEVC (High Efficiency Video Coding), которая, таким образом, становится доступна в камерах для видеонаблюдения. Полноценная реализация H.265 в S3L позволяет выиграть в сжатии до двух раз по сравнению с кодированием по стандарту H.264, обеспечивая высокое качество изображения при низкой скорости потока. Результатом становится экономия средств за счет уменьшения потребности в пропускной способности сети и объеме хранилища. Кроме того, S3L поддерживает съемку с расширенным динамическим диапазоном (HDR), может корректировать изображения, формируемые сверхширокоугольными объективами, и располагает достаточным вычислительным ресурсом для анализа изображения. Под обозначением S3L кроется не одна SoC, а семейство совместимых на программном уровне систем. Младшая из них, S3LM, имеет очень низкое энергопотребление и больше подходит для домашних решений. Старшая модель S3L с 32-разрядным контроллером памяти и процессором ARM Cortex-A9, работающим на частоте 1 ГГц, предназначена для профессиональных камер. Она поддерживает видео с разрешением 5 Мп и кадровой частотой 30 к/с. Интерфейс для подключения датчиков изображения, совместимый с SLVDS, MIPI и HiSPi, позволяет подключать датчики разрешением до 14 Мп. Помимо него, в оснащение SoC входят интерфейсы Ethernet, USB 2.0, HDMI 2.0, SDXC SD, SPI, I2S и I2C. Микросхемы выпускаются по 28-нанометровой технологии и упаковываются в корпуса размерами 11x11 мм (S3LM) и 14x14 мм (S3L).

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026