Ученые из Научно-технологического университета им. короля Абдаллы (Саудовская Аравия) создали материал, по прочности, растяжимости и чувствительности имитирующий кожу человека. Разработка, которая позволит в реальном времени собирать биологические данные, описана в журнале Science Advances.
Обычно датчики, имитирующие человеческую кожу, состоят из эластичной поверхности, на которую накладывается активный наноматериал (сенсор). Если связь между этими слоями оказывается слишком слабой, это снижает долговечность и чувствительность материала, если слишком прочной — гибкость становится меньше и электронные цепи могут порваться.
Для того чтобы решить эту проблему ученые создали новую «электронную кожу» из гидрогеля, подложкой для которого стал армированный наночастицами диоксида кремний, а чувствительным слоем — двумерный карбид титана MXene. Вместе их связали высокопроводящими нанопроводами.
Гидрогель на 70% состоит из воды, а значит, совместим с тканями кожи человека. Авторы работы создали проводящие пути к сенсорному слою, которые не повредило даже растяжение, в результате которого материал увеличился в 28 раз.
«Электронная кожа» способна распознавать объекты на расстоянии 20 см, мгновенно реагировать на раздражители и успешно восстанавливаться даже после 5000 деформаций. Новый датчик поможет отслеживать биологические данные человека — например, изменение кровяного давления, которые затем могут быть переданы в базу данных.
