Шкіра є найбільшим органом чуття людини, і площа шкіри дорослої людини становить близько 1,5-2 квадратних метрів. Саме завдяки шкірі люди можуть сприймати тепло й холод, м’якість і твердість, тиск, тертя й біль, а мозок спрямовуватиме людське тіло на різні відповіді й дії відповідно до цих сенсорних сигналів.
Традиційні промислові та обслуговуючі роботи не мають сенсорних частин, схожих на шкіру, і можуть покладатися лише на попередньо встановлені програми для виконання деяких механічних команд, і ця дія має механічний сенс.
З розвитком і вдосконаленням гнучких матеріалів і мікронанотехнологій обробки з’явилася електронна шкіра. У майбутньому біоміметичні, людиноподібні, інтерактивні, шовковисті та автономні інтелектуальні роботи з прикріпленою до них електронною шкірою поступово замінять традиційних роботів, які покладаються на попередньо встановлені програми, не можуть сприймати взаємодії та можуть лише механічно виконувати команди.
Електронна шкіра насправді є набором гнучких тактильних датчиків з п’єзорезистивними, ємнісними, п’єзоелектричними та іншими технічними принципами.
Він виготовлений за технологією мікронанообробки з гнучкими матеріалами, такими як полідиметилсилоксан PDMS і полівініловий спирт PVA як підкладки, а також вуглецеві нанотрубки, графен, електропровідні полімери та інші чутливі матеріали.
Невеликий шматочок електронної оболонки може інтегрувати багато чутливих точок, які можуть збирати різні сигнали, такі як тиск і температура, а потім реалізовувати такі функції, як визначення тиску, визначення температури та розпізнавання текстури.
Повідомляється, що Hanwei Technology, відома сенсорна компанія в Китаї, почала розробляти гнучкі тактильні датчики ще в 2013 році, і тепер створила стабільну наночутливу систему матеріалів, освоїла чотири основні технології гнучкого п’єзорезистивності, гнучку п’єзоелектрику, гнучку ємність і гнучку пітність, а також має основні можливості, такі як велика площа Матричний дизайн, синтез і підготовка чутливих матеріалів і електропровідних чорнил, серійне виробництво електроніки з великою площею друку та має кілька виробничих ліній із річною продуктивністю десятків мільйонів гнучких датчиків.
На основі цього компанія Hanwei Technology створила багатоваріантний гнучкий тактильний датчик із різними діапазонами з незалежними правами інтелектуальної власності та отримала понад 100 основних патентів. На прикладі гнучкого датчика тиску його комплексна продуктивність досягла передового міжнародного рівня.
Ультратонкий і легкий, товщиною менше 0,3 мм, що еквівалентно 3 аркушам паперу формату А4; Надгнучкий, зігнутий 1 мільйон разів, все ще працює нормально; Надщільний, 100 точок чутливості/c㎡ можна інтегрувати з високою роздільною здатністю; Супер чутливий, сила пір'я обережно щіткою, також можна точно виявити; Надшвидкий, від контакту до відповіді займає менше 1 мілісекунди; Його можна розрізати, щоб краще відповідати кінцевому продукту та відповідати індивідуальним потребам.
Наразі Hanwei Technology співпрацює з деякими компаніями, що займаються роботами, щоб інтегрувати гнучкі тактильні датчики в кінчики пальців, кінчики пальців, руки та інші частини спритних рук робота. Це буде важливою основою сприйняття для роботів, які зможуть виконувати складні тонкі рухи.
Згідно з оприлюдненими повідомленнями, прототипи роботів деяких виробників у країні та за кордоном змогли реалізувати функції хапання яєць, сприйняття текстури матеріалів і доставки напоїв, і очікується, що вони візьмуть на себе лідерство в сферах сімейних послуг, розумного здоров’я догляд, промислове виробництво, логістика та транспортування.
У майбутньому електронна шкіра також буде застосовуватися для взаємодії людини з комп’ютером, охорони здоров’я, дослідження космосу, біонічних роботів та інших галузей, забезпечуючи основу для сприйняття костюмів для керування іграми VR, костюмів для захоплення руху для фільмів і телевізійних робіт, хірургічних роботів, біонічні протези з кількома ступенями свободи, трансплантація шкіри для пацієнтів з опіками, багатофункціональні спритні руки для дослідження космосу та сюрреалістичні біонічні роботи. З безперервним розвитком гнучких тактильних датчиків продовжуватиме з’являтися все більше нових матеріалів, нових структур, нових процесів і нових застосувань для електронної шкіри.