La piel humana es un fascinante órgano multifuncional con propiedades únicas que se originan en su naturaleza flexible y dócil. Permite interactuar con el entorno físico externo a través de numerosos receptores interconectados con el sistema nervioso. Los científicos han estado tratando de transferir estas características a la piel artificial durante mucho tiempo. apuntando a aplicaciones robóticas.

Los sistemas robóticos dependen en gran medida de las funciones de detección de campos electrónicos y magnéticos necesarias para el posicionamiento y la orientación en el espacio. Se ha dedicado mucha investigación a la implementación de estas funcionalidades de una manera flexible, forma compatible. Los avances recientes en sensores flexibles y electrónica orgánica han proporcionado importantes requisitos previos. Estos dispositivos pueden operar sobre superficies blandas y elásticas, mientras que los sensores perciben varias propiedades físicas y las transmiten a través de circuitos de lectura.

Para replicar de cerca la piel natural, es necesario interconectar una gran cantidad de sensores individuales. Esta desafiante tarea se convirtió en un gran obstáculo para la realización de la piel electrónica. Las primeras demostraciones se basaron en una serie de sensores individuales direccionados por separado, lo que inevitablemente resultó en una enorme cantidad de conexiones electrónicas. Para reducir el cableado necesario, había que desarrollar una tecnología importante, a saber, circuitos electrónicos complejos, Las fuentes e interruptores de corriente tuvieron que combinarse con sensores magnéticos individuales para lograr dispositivos completamente integrados.

Investigadores de Dresde, Chemnitz y Osaka han presentado ahora un sistema de sensor magnético de matriz activa pionero en un artículo reciente publicado en Avances de la ciencia . El sistema de sensores consta de una serie de sensores magnéticos de 2 x 4, un registro de cambio de arranque orgánico necesario para controlar la matriz del sensor, y amplificadores de señales orgánicos. Todos los componentes electrónicos se basan en transistores orgánicos de película delgada y están integrados en una única plataforma.

Los investigadores han demostrado la alta sensibilidad magnética del sistema, y puede adquirir la distribución bidimensional del campo magnético en tiempo real. También es muy robusto contra la deformación mecánica, como doblarse, arrugas o torceduras. Además de la integración completa del sistema, El uso de registros de cambio de arranque orgánico es un paso de desarrollo muy importante hacia la piel electrónica de matriz activa para aplicaciones robóticas y portátiles.

Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, director del Instituto Leibniz de Investigación de Materiales y Estado Sólido de Dresde, dice, "Nuestras primeras funcionalidades magnéticas integradas demuestran que los sensores magnéticos flexibles de película delgada se pueden integrar dentro de circuitos orgánicos complejos. La naturaleza ultracompatible y flexible de estos dispositivos es una característica indispensable para aplicaciones modernas y futuras, como la robótica blanda, implantes y prótesis. El siguiente paso es aumentar la cantidad de sensores por área de superficie, así como expandir la piel electrónica para adaptarse a superficies más grandes ".