Новый материал может стать отличной «кожей» для роботов и прочей электроники. Гибкий и прочный, он защищает, замечает даже слабое давление – и легко переносит даже очень сильное
Разработка американских инженеров из группы Чжэнань Бао (Zhenan Bao) однажды может появиться во множестве устройств и приборов, которыми мы пользуемся ежедневно, или будем пользоваться в будущем – от коммуникаторов с сенсорными дисплеями до роботов.
Всем может пригодиться гибкая и прочная, чувствительная к давлению «кожа», которая легко заметить прикосновение пальца, но выдержит и давление, эквивалентное тому, что создаст пара слонов, стоящих друг на друге – и на одной ноге.
Конечно, и здесь не обошлось без углеродных нанотрубок, полых цилиндров со стенками толщиной в один атом, диаметром порядка нанометров. Получен новый материал распылением суспензии нанотрубок поверх тонкого и прозрачного силиконового слоя. Нанотрубки наносятся случайными спутанными конгломератами, однако если растянуть подложку, многие из них вытянутся и сориентируются более-менее параллельно друг другу. И если затем подложка эластически вернется к первоначальной форме, эта ориентация сохранится. Операцию следует повторить в перпендикулярном направлении, и тогда часть нанотрубок примет перпендикулярную ориентацию и сохранит ее. В результате мы получим тонкую силиконовую подложку, покрытую «нанонитями», значительная часть которых сориентирована в одном из двух перпендикулярных направлений.
Теперь возьмем два таких слоя и сложим их вместе нанотрубками внутрь, проложив еще одним слоем силикона. Дело сделано – мы получили перспективную «кожу» для роботов и различных электронных устройств.
Более того, она способна действовать как конденсатор, с проводящими слоями нанотрубок и проложенным между ними упругим силиконом. Если приложить к материалу сдавливающую силу, внутренний слой силикона сожмется, и способность его накапливать заряд уменьшится, и эффект этот очень легко обнаружить, тем самым используя материал в качестве отличного датчика давления.
Конечно, изменит свойства конденсатора и простое растяжение материала, которое тоже приводит к истончению среднего слоя силикона. Однако давление и растяжение легко различить по особенностям изменения характеристик конденсатора