De huid is het grootste zintuig. Het “voelt” van alles tegelijkertijd en geeft informatie over vochtigheid, temperatuur en druk door aan de hersenen. De Oostenrijkse wetenschapper Anna Maria Coclite is geslaagd om met behulp van een nieuw procédé een slimme kunsthuid te ontwikkelen met de naam “Smartskin”.
Deze kunstmatige, elektronische huid kan worden toegepast bij robots en voor slimme protheses. Het resultaat van dit onderzoek is nu gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials Technologies, aldus de TU Graz in een persbericht.
Fijngevoelig
Bijna zes jaar lang heeft het team gewerkt aan de ontwikkeling van Smartskin als onderdeel van het ERC-project “SmartCore” van Coclite. Met tweeduizend individuele sensoren per vierkante millimeter is het hybride materiaal gevoeliger dan menselijke vingertoppen. Elk van deze sensoren bestaat uit een unieke combinatie van materialen: een slim polymeer in de vorm van een hydrogel binnenin en een omhulsel van piëzo-elektrisch zinkoxide.
Coclite legt uit: “De hydrogel kan water absorberen en zet dus uit bij veranderingen in vochtigheid en temperatuur. Daarbij oefent het druk uit op het piëzo-elektrisch zinkoxide, dat op deze en alle andere mechanische spanningen reageert met een elektrisch signaal”.
Het resultaat is een flinterdun materiaal dat gelijktijdig reageert op kracht, vocht en temperatuur met een extreem hoge ruimtelijke resolutie en dienovereenkomstige elektronische signalen uitzendt. “De eerste materiaalmonsters zijn zes micrometer dun, d.w.z. 0,006 millimeter. Maar het zou nog dunner kunnen,” zegt Anna Maria Coclite.
Ter vergelijking: de menselijke opperhuid is 0,03 tot 2 millimeter dik. De menselijke huid neemt dingen waar vanaf een grootte van ongeveer één vierkante millimeter. De Smartskin heeft een resolutie die duizend keer kleiner is en kan voorwerpen registreren die te klein zijn voor de menselijke huid (zoals micro-organismen).
