La piel es el órgano sensorial más grande de los seres humanos y el área de la piel de un adulto es de aproximadamente 1,5 a 2 metros cuadrados. Es precisamente gracias a la piel que los humanos pueden percibir calor y frío, suavidad y dureza, presión, fricción y dolor, y el cerebro dirigirá al cuerpo humano para que realice diferentes respuestas y acciones de acuerdo con estas señales sensoriales.
Los robots industriales y de servicio tradicionales no tienen partes sensibles similares a la piel y solo pueden confiar en programas preestablecidos para ejecutar algunos comandos mecánicos, y la acción está llena de sentido mecánico.
Con el desarrollo y avance de los materiales flexibles y la tecnología de procesamiento micronano, surgió la piel electrónica. En el futuro, robots inteligentes biomiméticos, parecidos a los humanos, interactivos, sedosos y autónomos con piel electrónica adherida reemplazarán gradualmente a los robots tradicionales que dependen de programas preestablecidos, no pueden percibir interacciones y solo pueden ejecutar comandos mecánicamente.
La piel electrónica es en realidad un conjunto de sensores táctiles flexibles, con principios técnicos piezoresistivos, capacitivos, piezoeléctricos y otros.
Se prepara mediante tecnología de micronanoprocesamiento con materiales flexibles como polidimetilsiloxano PDMS y alcohol polivinílico PVA como sustratos, y nanotubos de carbono, grafeno, polímeros conductores y otros materiales sensibles.
Una pequeña pieza de piel electrónica puede integrar muchos puntos de detección, que pueden recopilar diversas señales, como presión y temperatura, y luego realizar funciones como detección de presión, detección de temperatura y reconocimiento de textura.
Se informa que Hanwei Technology, una conocida empresa de sensores en China, comenzó a diseñar sensores táctiles flexibles ya en 2013 y ahora ha construido un sistema de material nanosensible estable y ha dominado las cuatro tecnologías centrales de piezoresistividad flexible. piezoelectricidad flexible, capacitancia flexible y sudor flexible, y tiene capacidades centrales como diseño de matriz de área grande, materiales sensibles y síntesis y preparación de tinta conductora, fabricación de lotes de electrónica impresa de área grande, y tiene varias líneas de producción con una producción anual de decenas de millones de sensores flexibles.
Sobre esta base, Hanwei Technology ha creado un sensor táctil flexible de múltiples variedades y rangos con derechos de propiedad intelectual independientes y ha obtenido más de 100 patentes principales. Tomando como ejemplo el sensor de presión flexible, su rendimiento integral ha alcanzado el nivel avanzado internacional.
Ultrafina y ligera, con un grosor inferior a 0.3mm, lo que equivale a 3 hojas de papel A4; Súper flexible, doblado 1 millón de veces, sigue funcionando normalmente; Ultradenso, se pueden integrar 100 puntos de detección/c㎡, con alta resolución; Súper sensible, la fuerza de la pluma cepillada suavemente también se puede detectar con precisión; Ultrarrápido, desde el contacto hasta la respuesta, tarda menos de 1 milisegundo; Se puede cortar para adaptarse mejor al producto final y satisfacer las necesidades individuales.
En la actualidad, Hanwei Technology está cooperando con algunas empresas de robots para integrar sensores táctiles flexibles en las puntas de los dedos, los brazos y otras partes de las diestras manos del robot. Esta será una base de percepción importante para que los robots realicen movimientos finos y complejos.
Según informes públicos, los prototipos de robots de algunos fabricantes nacionales y extranjeros han podido realizar las funciones de agarrar huevos, percibir texturas de materiales y entregar bebidas, y se espera que tomen la delantera en los campos de servicios familiares y salud inteligente. cuidado, fabricación industrial, logística y transporte.
En el futuro, la piel electrónica también se aplicará a la interacción persona-computadora, la salud médica, la exploración espacial, los robots biónicos y otros campos, proporcionando una base de percepción para trajes de control de juegos de realidad virtual, trajes de captura de movimiento para obras de cine y televisión, robots quirúrgicos, prótesis biónicas de múltiples grados de libertad, injertos de piel para pacientes quemados, manos diestras multifuncionales para la exploración espacial y robots biónicos surrealistas. Con el desarrollo continuo de sensores táctiles flexibles, seguirán surgiendo más materiales nuevos, nuevas estructuras, nuevos procesos y nuevas aplicaciones para la piel electrónica.