Средностатистическият пълнолетен човек притежава между 1,5 и 2 кв.м. кожа. Кожата е най-големият орган в човешкото тяло, който постоянно се влияе от външните условия и изпълнява сетивна функция от фундаментално значение за живота.
Сетивността разчита на мрежа от нервни окончания, които регистрират температура, болка и налягане. Същевременно кожата е достатъчно чувствителна, за да може да долови и най-деликатния допир от чужди пръсти.
А допирът именно е онова, което ни свързва с всичко останало - за добро или лошо.
Затова не е изненадващо, че и учените от областта на електрическото инженерство са заинтересувани от кожата и сетивния й потенциал.
Нов доклад, публикуван в списание IEEE's Nanotechnology, описва концепцията за "умна изкуствена кожа".
Идеята е тя да се произвежда масово, като повърхността й бъде създавана чрез техниката на мастиленострунния печат. Това е евтина и "зелена" алтернатива на традиционното производство на електронни компоненти.
Мастилото, използвано за производството на "кожата", използва наночастици от въглерод, които са високо ценени заради променливата си електрическа проводимост и химическа чувствителност.
"Заради голямата си площ, въглеродните наноматериали имат способността да поглъщат химическите вещества, намиращи се на повърхността им", отбелязва екипът учени под ръководството на проф. Манос Тендзерис, специалист по електрическо инженерство от Техническия университет на Джорджия.
"Въглеродните наноматериали променят свойствата си, което е основа за химически сетивни приложения".
Екипът на Тендзерис доказва, че мастилата, базирани на въглерод, биха могли да се използват за печат върху огромни повърхности - например върху хартия с километрична дължина.
Прототипната техника на печат представлява оксид, отпечатан върху фотохартия Kodak, която се изсушава и върху нея се нанася допълнително мастило на базата на сребърни наночастици. По този начин се оформят външните проводими връзки на "кожата".
Накрая се свързва и интегриран RFID чип. Така "кожата" се превръща в безжичен проводник.
Именно това прави разработката особено интересна.
"Кожата" на Тендзерис е свързана с безжична платформа за идентификация и сетивни възприятия (WISP), която вече съществува като готова технология - тоест, тя е евтино решение, което извършва вградена обработка на сигнали. След обработката сигналите се предават по заявка обратно до RFID четеца.
"Лекотата, ниската цена, изключителната електропроводимост и способността за предаване и идентификация на широка гама от химически вещества правят въглеродните материали идеални за разработката на широк спектър портативни сензори - например за носене върху тялото", заявява групата на Тендзерис.
Перспективата, поне според настоящия доклад, е амбициозна: осезание навсякъде.
В известна степен това е и дефиницията на "Интернет на вещите" (IoT) - всичко да е свързано непрекъснато. Очаква се IoT да се превърне в бизнес за 15 трилиона долара само след няколко години.
"Накратко", обобщава групата учени от Georgia Tech, "тази "умна кожа" може да се окаже съвършения инструмент за осезание, който да позволи масова реализация на постоянна безжична мрежа дори в изключително неблагоприятна среда".
