Результаты появляются в июньском выпуске ACS Applied Materials & Interfaces.Секрет заключается в способности датчика обнаружить три вида данных одновременно.
В то время как текущие виды электронной кожи обнаруживают только прикосновение, изобретение команды Техниона «может одновременно ощутить прикосновение, влажность и температуру, как реальная кожа может сделать», заявляет лидер исследовательской группы профессор Хоссэм Хэйк. Кроме того, новая система «по крайней мере в 10 раз более чувствительна в контакте, чем в настоящее время существующие основанные на прикосновении системы электронные кожи».
Исследователи долго интересовались гибкими датчиками, но испытали затруднения при адаптации их к реальному использованию. Чтобы превратить его путь в господствующее общество, гибкий датчик должен был бы работать на низком напряжении (таким образом, это будет совместимо с батареями в сегодняшних портативных устройствах), измерьте широкий спектр давлений и сделайте больше чем одно измерение за один раз, включая влажность, температуру, давление и присутствие химикатов. Кроме того, эти датчики должны были бы также быть в состоянии быть сделанными быстро, легко, и дешево.У датчика команды Техниона есть все эти качества.
Тайна – использование увенчанных монослоем наночастиц, которые составляют только 5-8 миллимикронов в диаметре. Они сделаны из золота и окружены молекулами соединителя, названными лигандами. На самом деле, «увенчанные монослоем наночастицы могут считаться цветами, где центр цветка – золотая или металлическая наночастица, и лепестки – монослой органических лигандов, которые обычно защищают его», говорит Хэйк.Команда обнаружила, что то, когда эти наночастицы положены сверху основания – в этом случае, сделало из ДОМАШНЕГО ЖИВОТНОГО (гибкий терефталат полиэтилена), та же самая пластмасса найденный в бутылках содовой – получающийся комплекс провел электричество по-другому в зависимости от того, как основание было согнуто. (Сгибающееся движение приближает некоторые частицы к другим, увеличиваясь, как быстро электроны могут пройти между ними.) Эта электрическая собственность означает, что датчик может обнаружить большой спектр давлений от десятков миллиграммов до десятков граммов. «Датчик очень стабилен и может быть присоединен к любой поверхностной форме, сохраняя стабильность функции», говорит доктор Нир Пелед, Глава Грудного Центра Исследований рака и Обнаружения в Медицинском центре Сабы Израиля, который не был вовлечен в исследование.
И варьируясь, насколько толстый основание, а также из чего это сделано, ученые могут изменить, насколько чувствительный датчик. Поскольку эти датчики могут быть настроены, они могли в будущем выполнять множество других задач, включая контролирующее напряжение на мосты и обнаруживающие трещины в двигателях.
«Действительно», говорит доктор Пелед, «развитие искусственной кожи как биодатчик профессором Хэйком и его командой – другой прорыв, который помещает нанотехнологии впереди диагностической эры».Исследовательская группа также включала Segev-бар Meital и Грегори Шустера, аспирантов в Институте Нанотехнологий Рассела Берри Техниона, а также Авигэйя Лэндмена и Мэаяна Нира-Шэпиру, студентов бакалавриата в Отделе Химического машиностроения Техниона.