Ученые напечатали на 3D-принтере «кожу» роботов, меняющую цвет

Вдохновением для новой технологии послужил жук вида Charidotella sexpunctata, способный менять свой золотистый цвет на красный. Исследование ученых призвано продемонстрировать потенциал гибкой напечатанной на 3D-принтере электроники со встроенными сенсорами.

В Массачусетском технологическом институте (MIT) представили Т-образные устройства с широким основанием из твердого пластика и удлиненной перекладиной из более эластичного материала. У каждого устройства есть два напечатанных на 3D-принтере транзистора и «пиксель» - круг из полимера-полупроводника. Этот круг меняет свой цвет при растяжении перекладины – это связано с изменением сопротивления фрагмента серебра, расположенного по всей длине перекладины. Пиксель и транзисторы сделаны из одного материала, хотя перемена цвета очевиднее на пикселе, поскольку транзисторы усиливают электрические сигналы от перекладины.

По словам исследователей, в рамках проекта важно было продемонстрировать работу транзисторов, поскольку большие скопления сенсоров требуют встроенных мощностей обработки сигнала. Подключить все сенсоры к основному компьютеру достаточно сложно – на него будет поступать слишком много данных. Именно поэтому необходимо разработать возможность получать только действительно важные сигналы. Тем не менее, в напечатанном на 3D-принтере устройстве использованы довольно необычные транзисторы – вместо механического элемента в них применяется слой воды с калиевой солью. Когда этот слой заряжен, ионы калия движутся к полупроводнику, изменяя его проводимость. Слой соленой воды позволяет питать устройство обычной батарейкой в 1,5 В – с другой стороны, такое решение сокращает срок службы разработки всего до двух месяцев.

Толщина напечатанного на 3D-принтере пластика-полупроводника после обработки специальной жидкостью составляет всего 200 нм. Хотя новая разработка может показаться не самой полезной для робота функцией, это действительно многообещающее направление для оптоэлектронных систем. Такой подход особенно полезен для импровизированных производственных мощностей, где специализированные материалы могут быть недоступны.