Nowy sensor na wzór kocich wąsów

Nowy sensor na wzór kocich wąsów

Naukowcy z Berkeley Lab oraz University of California (UC) opracowali bardzo wrażliwe czujniki dotykowe na bazie wibrysów kota. Czujniki mogą być używane przez roboty do interakcji z otoczeniem.

Jak wyjaśnił Ali Javey z Berkeley Lab, wibrysy są wykorzystywane przez niektóre zwierzęta do kontrolowania poziomu wiatru i poruszania się pomiędzy przeszkodami. Sztuczne wąsy stworzone przez Javeya i jego zespół reagują na nawet nieznaczne ciśnienie na poziomie jednego paskala.

„Nasze wąsy elektroniczne składają się z gęsto umieszczonych włókien elastycznych pokrytych przewodzącą warstwą nanorurek i innych nanocząsteczek.", powiedział Javey. „W badaniach, wąsy te okazały się być 10 razy bardziej wrażliwymi na nacisk niż wszystkie dotychczas znane czujniki pojemnościowe i rezystancyjne."

Do stworzenia „elektronicznych wąsów", badacze użyli pasty z nanorurek, która utworzyła elastyczną, przewodzącą elektryczność usieciowaną macierz. Następnie nałożono na nią cienką warstwę nanocząstek srebra, która pozwoliła jej stać się wrażliwą na odkształcenia mechaniczne. Według Javeya, wrażliwość i oporność kompozytowej folii można zmieniać, regulując stosunek nanorurek węglowych do nanocząstek srebra.

Następnie, kompozyt jest nanoszony na elastyczne włókna. Zastosowanie elektronicznych wąsów w konstrukcji robota pozwala wykrywać przeszkody, w ten sam sposób, w jaki czyni to kot, pomagając podejmować decyzję, w którym kierunku należy się przemieścić. Nowy czujnik może być używany także do trójwymiarowego mapowania przepływu wiatru używając ich do produkcji 2D i 3D mapowanie strumienia wiatru.

Pomysł na sensor powstał na bazie prac zespołu nad sztuczną skórą, które miały miejsce około trzech lat temu. W tym czasie nie było sposobu na realizację idei badaczy, ale w wyniku rozwoju materiałów o wysokiej wrażliwości na naprężenia, koncepcja mogła finalnie zakończyć się projektem.

Badanie Berkeley Lab nie jest pierwszą tego typu pracą w obszarze sensoryki. Czteroletni projekt finansowany ze środków UE BIOTACT bada również możliwości wibrysów występujących u szczurów.

(rr)