Solar Powered e-Skin kan ta proteser til neste nivå

Protetiske lemmer spiller allerede en viktig rolle i livet til amputerte ved å la dem gjøre hverdagsoppgaver så effektive som mulig. Men hva om en amputert eller robot også kunne få berøringssansen? Hva om det også er mulig å føle temperaturen, føle trykket og følelsen av den tingen du prøver å berøre eller holde på? Heldigvis har et team fra University of Glasgow gjort denne geniale ideen til virkelighet ved å utvikle protetisk e-hud.

Dr. Ravinder Dahiya [Bildekilde: University of Glasgow]

Protetisk sammensetning av e-hud

Et papir ble publisert av teamet den 22^nd mars 2017, kalt “Energiautonom, fleksibel og gjennomsiktig taktil hud”Som beskriver en ny struktur av syntetisk hud som er i stand til å svare på sensorer som gjør det mulig for en protetisk hånd å fungere mer effektivt enn en vanlig proteselem.

Den taktile huden består av et enkelt lag grafen, som er gjennomsiktig og sensitiv, og en solcelle under dette laget for å fungere som en energikilde som igjen driver den fleksible, energiuavhengige, elektroniske huden. Gjennomsiktighetskarakteristikken til grafenlaget er fordelaktig da det gjør det fotovoltaiske laget effektivt å utnytte lys. Siden det følsomme grafenlaget bare krevde en lav strømkilde på 20 nanowatt per kvadratcentimeter, reduseres det fotovoltaiske området som trengs for å drive e-skin. Videre ble følsomheten til e-huden oppnådd ved å bruke et intrikat lag av materialer. Den smart strukturerte e-skin-lappen ble deretter innlemmet i en protetisk hånd for å teste ytelsen til denne nylig oppfunnede teknologien.

Gripende evne til protetisk hånd

Forskerteamet ga hånden en kommando om å gripe en softball som den klarte å gjøre. Den griper smart ballen på et annet trykknivå ved (A) å deaktivere og (B) å aktivere den taktile tilbakemeldingssensoren.

[Bildekilde: AFM]

Forskningsutfordringer

Selv om den effektivt utnytter energi og forsyner e-huden med elektrisitet til å fungere, er et av tilbakeslagene i solcellen at den får mer energi enn nødvendig. Foreløpig kan ikke den ekstra energien som er høstet lagres i e-skin, og teamet av forskere jobber med å finne måter å avlede ubrukt energi til forskjellige lagringsenheter som batterier.

ThForskerne er også optimistiske med hensyn til å finne en måte å drive motorene i den protetiske hånden, og ikke bare e-huden ved bruk av solceller. Denne innovative og geniale teknologien tar også sikte på å forbedre funksjonaliteten til roboter. Dette vil bety at robotlemmer også vil ha sensitivitetsegenskaper for å redusere feil og unngå menneskeskader.

Dr. Ravinder Dahiya og hans team fra University of Glasgow har gjort et så viktig gjennombrudd for å revolusjonere proteselemmer ved å gi det en livaktig følsomhet. Han er håpefull på at prototypen e-skin og lem vil bli videreutviklet de neste to årene.

Kilde:Energiautonom, fleksibel og gjennomsiktig taktil hudCarlos García Núñez, William Taube Navaraj, Emre O. Polat og Ravinder Dahiya *

SE OGSÅ: Disse 3D-trykte gjennomsiktige protesene er utrolige