Elektroniczna skóra nie jest niczym nowym. Przyjmuje postać cienkiej folii, którą nakłada się bezpośrednio na naturalną skórę, umożliwiając działanie rozmieszonym w niej czujnikom. Te mogą monitorować zdrowie, śledzić parametry życiowe, a nawet poziom witamin w organizmie. Do tej pory dręczył je jednak problem gromadzącej się wilgoci (potu) między czujnikami a skórą czujnika. Ta pogarszała ich wydajność, a nawet doprowadzała po prostu do odklejania się jednej skóry od drugiej.
Czytaj też: Dotknięty pożarem uczeń stworzył przeciwpożarowy system FACE
Pomiędzy e-skórą a skórą może gromadzić się pot, co może spowodować uszkodzenie elektronicznej skóry i nieprawidłowe działanie czujników. Próbowaliśmy więc rozwiązać te dwa problemy jednocześnie, pozwalając potowi przenikać przez elektroniczną skórę.– mówi Jeehwan Kim, profesor inżynierii mechanicznej w MIT.
Sztuczne pory dla elektronicznej skóry
Dlatego też zespół z MIT postanowił rozwiązać ten problem, szukając inspiracji w naturalnych porach. Ich sztuczny odpowiednik, będący przejawem biomimikry, pozwala polimerowej sztucznej skórze “oddychać”, czyli przepuszczać przez siebie powietrze. Tego typu naturalna cyrkulacja wystarcza, aby uwolnić zwykle bazującą na polimerach sztuczną skórę od jednego z problemów.
Czytaj też: CrownCruiser to najpewniej najciekawszy elektryczny rower, jakiego zobaczycie
Inspirując się naturalnymi porami, zespół zidentyfikował kilka pomocnych cech ego elementu skóry. Zbadano, że średnica każdego poru wynosi średnio około 100 mikronów, a ich rozmieszczenie jest zupełnie losowe. Następnie w ramach symulacji zbadano, w jaki sposób sztuczne pory można ułożyć na sztucznej skórze, aby dwa rodzaje porów ze sobą współpracowały.
Po eksperymentach zespół dorobił się wstępnego projektu elektronicznej skóry ze sztucznymi porami. Ta składa się z elastycznych warstw półprzewodnikowych ułożonych razem tak, aby tworzyć ultracienkie czujniki, z których każda warstwa zawiera maleńkie pory rozmieszczone bardzo blisko siebie, aby umożliwić transfer potu. Między tymi porami znalazły się specjalnie wycięte maleńkie kanały w kształcie hantli dla wyższej wytrzymałości, co jest przejawem inspiracji sztuką papieru z kirigami.
Czytaj też: Jak może wyglądać Samsung Galaxy Watch 5? Są pierwsze projekty koncepcyjne
Na wspomniane czujniki złożyły się te monitorujące temperaturę, ekspozycję na promieniowanie UV i puls, a w ramach tygodniowych testów na nadgarstkach i czole odczyty spisały się świetnie. Sztuczne pory sprawiły, że elektroniczna skóra zbierała wiarygodne pomiary nawet podczas biegania na bieżni przez 30 minut, ale to nie koniec prac naukowców. Teraz chcą sprawić, żeby skóra była mocniejsza i trwalsza, aby mogła przetrwać trudy codziennego życia.