Robotika
Kůže z křemíku zajistí umělým končetinám cit v prstech

Umělé paže pro pacienty po amputaci a končetiny robotů jsou stále dokonalejší, chybí jim však dostatečná citlivost na tlak. Ta je důležitá pro schopnost pevně uchopit předměty a zároveň je nerozmačkat. Umělá kůže nabízí řešení.

Dosavadní pokusy o výrobu umělé kůže pro roboty a protetické paže pracovaly s organickými materiály. Jsou ohebné, při trvalém namáhání nepraskají a je snadné je vyrobit. Osadit je dotykovými senzory je však obtížné, pro jejich správné fungování je zapotřebí vysoké napětí.

Novou možnost představili v časopise Nature Materials inženýři z Kalifornské univerzity. Materiál pojmenovaný e-skin tvoří nanovlákna z krystalického křemíku, která mají vlastnosti polovodičů. Vědcům se podařilo vytvořit pláty natolik tenké, že se snadno ohýbají a lze je použít jako elastickou "umělou kůži".

Na čtvercové plošce o hraně sedm centimetrů je síť 18x19 tranzistorů tvořených stovkami nanovláken. Autoři vynálezu překryli křemíkovou vrstvu tenkou pružnou gumou, jejíž stlačení tranzistory zaznamenají. Technologie pro svůj provoz vyžaduje napětí méně než pět voltů, a je přitom schopna zaznamenat tlak v rozsahu 0 až 15 kilopascalů, což je pro většinu úkolů dostatečné.

Na křemíku založená umělá kůže schopná citlivě vnímat změny tlaku může pomoci vyřešit jeden z problémů robotiky: nutnost upravovat tlak vyvíjený umělou paží na držený předmět tak, aby neupadl a zároveň se nerozmačkal. Klasickým testovaným předmětem je syrové vajíčko - pokud ho robotická paže udrží, aniž by skořápka praskla, poradí si pravděpodobně i s dalšími úkoly všedního dne.