Fabricación de e-skin utilizando varios métodos de impresión y detección de señales para aplicaciones portátiles y robóticas. Crédito:KAIST
Los robots podrán realizar una amplia variedad de tareas, así como los humanos, si se les puede otorgar capacidades de detección táctil.
Un equipo de investigación de KAIST ha informado de un sensor de deformación insensible a la presión mediante un proceso basado en solución. El proceso es fácilmente escalable para adaptarse a grandes áreas y se puede recubrir como una película delgada en tres dimensiones, Objetos de forma irregular mediante recubrimiento por pulverización. Estas condiciones hacen que su técnica de procesamiento sea única y muy adecuada para aplicaciones electrónicas robóticas de piel o dispositivos electrónicos portátiles.
La fabricación de piel electrónica para imitar las propiedades de detección táctil de la piel humana es un área activa de investigación para aplicaciones como la electrónica portátil, robótica y prótesis. Uno de los principales desafíos en la investigación electrónica de la piel es diferenciar los estímulos externos, particularmente tensión y presión. Otro problema es depositar uniformemente la piel electrónica en tres dimensiones, objetos de forma irregular.
Para superar estos problemas, el equipo de investigación dirigido por el profesor Steve Park del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales y el profesor Jung Kim del Departamento de Ingeniería Mecánica desarrolló una piel electrónica que puede recubrirse uniformemente en superficies tridimensionales y distinguir los estímulos mecánicos. La nueva piel electrónica también puede distinguir los estímulos mecánicos de forma análoga a la piel humana.
La estructura de la piel electrónica fue diseñada para responder de manera diferente bajo presión y tensión aplicadas. Bajo tensión aplicada, las vías de conducción sufren cambios conformacionales significativos, cambiando considerablemente la resistencia. Por otra parte, bajo presión aplicada, se produce un cambio conformacional insignificante en la vía de conducción; Por lo tanto, e-skin no responde a la presión. El equipo de investigación está trabajando actualmente en sensores de presión insensibles a la tensión para usar con los sensores de tensión desarrollados.
El equipo de investigación también trazó un mapa espacial de la deformación local sin el uso de matrices de electrodos con patrones utilizando tomografía de impedancia eléctrica (EIT). Al usar EIT, es posible minimizar el número de electrodos, aumentar la durabilidad, y permiten una fabricación fácil en superficies tridimensionales.
El profesor Park dijo:"Nuestra piel electrónica se puede producir en masa a bajo costo y se puede recubrir fácilmente sobre complejas superficies tridimensionales. Es una tecnología clave que puede acercarnos a la comercialización de la piel electrónica para diversas aplicaciones en un futuro próximo".
Detección de estímulos mecánicos mediante tomografía de impedancia eléctrica. Crédito:KAIST