Teake Zuidema
Een team van de University of California te Berkeley heeft met anorganische, halfgeleidende nanodraden e-skin gemaakt, een elektronische huid die het voor robots of kunstledematen mogelijk maakt objecten te ‘voelen’.
De huid zet kleine verschillen in druk op een bepaalde plek om in een elektrisch signaal en kan zo objecten aftasten. ‘Met deze kunstmatige huid zal het straks mogelijk zijn robots te bouwen die de afwasmachine kunnen leeghalen zonder de wijnglazen te breken’, zegt Ali Javey, een professor electrical engineering die leiding geeft aan het Amerikaanse team.
Â
Het is voor het eerst dat men erin is geslaagd een kunstmatige huid te maken met anorganische halfgeleiders. Eerdere pogingen gebruikten de meer flexibele organische materialen, omdat anorganische materialen altijd te broos waren. Javey: ‘Het probleem is dat deze organische materialen slechte geleiders zijn en daarom te hoge voltages gebruiken.’ Recent onderzoek heeft geresulteerd in de productie van materialen die bestaan uit anorganische nanodraden die niet alleen goed geleiden maar ook zeer flexibel zijn.
Â
Het team van Javey laat eerst de nanodraden van germanium/silicium groeien op een cylinder. Deze drum wordt vervolgens over een kleverige oppervlakte gerold waarop de nanodraden in een regelmatig patroon achterblijven. In het geval van de e-skin zijn de nanodraden gedrukt op een vierkante rubber matrix van achttien bij negentien pixels (7 x 7 cm). Iedere pixel is verbonden met een transistor die bestaat uit honderden nanodraden. Wanneer men de e-skin aanraakt vervormt het rubber waardoor de corresponderende transistors switchen.
Â
Een druk van 0 tot 15 kPa op de e-skin is voldoende om de transistors te activeren. ‘Een volgende stap in de toepassing van deze elektronische huid is het verlenen van gevoel aan kunstmatige ledematen’, zegt Javey. Ze voegt daar wel aan toe dat daarvoor eerst nog grote vooruitgang moet worden gemaakt in de integratie van elektronische sensors met het menselijke zenuwstelsel. De ontwikkeling van kunstmatige zintuigen is ook belangrijk voor de verdere ontwikkeling van kunstmatige intelligentie.
Â
Het team van professor Javey doet verslag van de e-skin in Nature Materials van 12 september. In hetzelfde tijdschrift bericht een team van Stanford University dat het een stuk kunsthuid heeft gemaakt door een zeer fijn patroon van minuscule piramiden te drukken in een dunne, elastische laag rubber die vervolgens wordt ingeklemd tussen twee elektroden. Deze huid is zo gevoelig dat hij al reageert wanneer er een vlinder op landt.
