Farveskiftende elektronisk hud kunne have brugbar teknologi og proteser

Nogle dyrs evner, inklusive kamæleoner, blæksprutte, og blæksprutte, at ændre deres hudfarve til camouflage, temperaturkontrol, eller kommunikation er velkendt.

Mens videnskaben har været i stand til at kopiere disse evner med kunstig hud, farveændringerne er ofte kun synlige for det blotte øje, når materialet udsættes for en enorm mekanisk belastning.

Nu, imidlertid, forskere i Kina har udviklet en ny type brugerinteraktiv elektronisk hud, med en farveændring, der kan mærkes af det menneskelige øje, og opnås med et meget reduceret belastningsniveau. Deres resultater kunne have anvendelser inden for robotteknologi, proteser og bærbar teknologi.

Udgivet i dag i bladet 2D materialer , undersøgelsen fra Tsinghua University i Beijing, brugt fleksibel elektronik lavet af grafen, i form af en meget følsom resistiv belastningssensor, kombineret med en strækbar organisk elektrokrom enhed.

Hovedforfatter Dr. Tingting Yang, fra Tsinghua University, sagde:"Vi undersøgte substratets (underliggende) effekt på grafens elektromekaniske opførsel. For at opnå god ydeevne med en enkel proces og reducerede omkostninger, vi designede en modulus-gradientstruktur til at bruge grafen som både det meget følsomme strain-sensing element og den ufølsomme strækbare elektrode i ECD-laget.

"Vi fandt, at subtil belastning - mellem nul og 10 procent - var nok til at forårsage en tydelig farveændring, og RGB-værdien af ​​farven kvantificerede størrelsen af ​​den påførte belastning."

Seniorforfatter professor Hongwei Zhu sagde:"Graphene, med sin høje gennemsigtighed, hurtig fragttransport, fleksibilitet og stort specifikt overfladeareal, viser anvendelsespotentiale for fleksibel elektronik, inklusive strækbare elektroder, superkondensator, sensorer, og optiske enheder.

"Imidlertid, vores resultater viser også, at den mekaniske egenskab af substratet var stærkt relevant for ydeevnen af ​​belastningsfølende materialer. Dette er noget, der tidligere er blevet lidt overset, men som vi mener bør overvejes nøje i fremtidige undersøgelser af den elektromekaniske opførsel af visse funktionelle materialer."

Dr. Yang sagde:"Det er vigtigt at bemærke, at den mulighed, vi fandt for interaktive farveændringer med så lille et belastningsområde, sjældent er blevet rapporteret før. Denne brugerinteraktive e-skin burde være lovende til anvendelser i bærbare enheder, robotter og proteser i fremtiden."