Viene mostrata una e-skin 16x16 pixel completamente fabbricata che si illumina quando viene toccata. Credito:foto di Ali Javey e Chuan Wang
Una nuova pietra miliare degli ingegneri dell'Università della California, Berkeley, può aiutare i robot a diventare più permalosi, letteralmente.
Un gruppo di ricerca guidato da Ali Javey, professore associato di ingegneria elettrica e informatica alla UC Berkeley, ha creato la prima rete di sensori interattiva per l'utente su plastica flessibile. La nuova skin elettronica, o e-skin, risponde al tocco accendendosi istantaneamente. Più intensa è la pressione, più brillante è la luce che emette.
"Non stiamo solo realizzando dispositivi; stiamo costruendo sistemi, " ha detto Giava, che ha anche un incarico come scienziato di facoltà presso il Lawrence Berkeley National Laboratory. "Con l'e-skin interattiva, abbiamo dimostrato un elegante sistema su plastica che può essere avvolto attorno a diversi oggetti per consentire una nuova forma di interfaccia uomo-macchina".
Quest'ultima e-skin, descritto in un documento che sarà pubblicato online questa domenica, 21 luglio nel diario Materiali della natura , si basa sul precedente lavoro di Javey utilizzando transistor a nanocavi a semiconduttore sovrapposti a sottili fogli di gomma.
Oltre a dare ai robot un senso del tatto più fine, gli ingegneri ritengono che la nuova tecnologia e-skin potrebbe essere utilizzata anche per creare cose come sfondi che fungono anche da display touchscreen e laminati per cruscotti che consentono ai conducenti di regolare i controlli elettronici con il gesto di una mano.
In questa illustrazione artistica di una e-skin interattiva, i LED organici vengono accesi localmente dove viene toccata la superficie. L'intensità della luce emessa quantifica l'entità della pressione applicata. Credito:illustrazione di Ali Javey e Chuan Wang
"Potrei anche immaginare una benda di e-skin applicata a un braccio come monitor della salute che controlla continuamente la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca, ", ha affermato il co-autore dello studio Chuan Wang, che ha condotto il lavoro come ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Javey alla UC Berkeley.
I campioni sperimentali dell'ultima e-skin misurano 16x16 pixel. All'interno di ogni pixel si trova un transistor, un LED organico e un sensore di pressione.
"Integrare i sensori in una rete non è una novità, ma convertire i dati ottenuti in qualcosa di interattivo è la svolta, " ha detto Wang, che ora è assistente professore di ingegneria elettrica e informatica presso la Michigan State University. "E a differenza dei rigidi touchscreen degli iPhone, monitor di computer e bancomat, l'e-skin è flessibile e può essere facilmente laminata su qualsiasi superficie."
Per creare l'e-skin flessibile, gli ingegneri hanno polimerizzato un sottile strato di polimero sopra un wafer di silicio. Una volta che la plastica si è indurita, potrebbero eseguire il materiale attraverso strumenti di fabbricazione già in uso nell'industria dei semiconduttori per sovrapporre i componenti elettronici. Dopo che l'elettronica è stata impilata, hanno semplicemente staccato la plastica dalla base in silicone, lasciando una pellicola autoportante con una rete di sensori incorporata.
"I componenti elettronici sono tutti integrati verticalmente, che è un sistema abbastanza sofisticato da mettere su un pezzo di plastica relativamente economico, " ha detto Javey. "Ciò che rende questa tecnologia potenzialmente facile da commercializzare è che il processo si integra bene con i macchinari per semiconduttori esistenti".
Il laboratorio di Javey sta ora ingegnerizzando i sensori e-skin per rispondere alla temperatura, alla luce e alla pressione.
