Медицинская роботизированная рука может позволить врачам более точно диагностировать и лечить людей со всего мира, но доступные в настоящее время технологии недостаточно хороши, чтобы превзойти человека.
Исследователи сообщают в Science Advances, что они разработали и создали интеллектуальную электронную кожу и медицинскую роботизированную руку, способную оценивать жизненно важные диагностические данные, используя недавно изобретенный резиноподобный полупроводник с высокой подвижностью носителей.
Цуньцзян Ю, доцент кафедры машиностроения Хьюстонского университета Билла Д. Кука и автор работы, сказал, что резиноподобный полупроводниковый материал также можно легко масштабировать для производства, основываясь на сборке на границе раздела воздуха и воды.
Эти интерфейсные узлы и эластичные электронные устройства, описанные в статье, предполагают путь к мягкой, эластичной электронике и интегрированным системам, имитирующим механическую мягкость биологических тканей, подходящим для множества новых применений, сказал Ю, который также является основным исследователем в Техасском центре сверхпроводимости.
Умная кожа и рука медицинского робота — это всего лишь два возможных применения, созданных исследователями для демонстрации полезности открытия.
Традиционные полупроводники хрупкие, и их использование в растяжимой электронике требует специальных механических приспособлений. Предыдущие растягиваемые полупроводники имели собственные недостатки, в том числе низкую подвижность носителей, скорость, с которой носители заряда могут перемещаться через материал и сложные требования к производству.
В прошлом году Ю и его сотрудники сообщили, что добавление незначительных количеств металлических углеродных нанотрубок в каучукоподобный полупроводник P3HT — полидиметилсилоксановый композит — улучшает подвижность носителей, которая определяет характеристики полупроводниковых транзисторов.
Ю сказал, что новый масштабируемый метод производства этих высокоэффективных растяжимых полупроводниковых нанопленок и разработка полностью резиновых транзисторов представляют собой значительный шаг вперед.
По его словам, производство простое. Коммерчески доступный полупроводниковый материал растворяют в растворе и капают в воду, где он растекается; химический растворитель испаряется из раствора, что приводит к улучшенным свойствам полупроводника.
По его словам, это новый способ создания высококачественных композитных пленок, позволяющий последовательно производить полностью резиноподобные полупроводники.
Исследователи сообщили, что электрические характеристики сохраняются даже при растяжении полупроводника на 50%. Ю сказал, что возможность растянуть эластичную электронику на 50% без ухудшения характеристик является заметным достижением. По его словам, человеческая кожа может растянуться только на 30% без разрывов.
