Ученые из Северо-Западного университета (США) и Тель-Авивского университета (Израиль) сделали важное открытие, которое может приблизить создание недорогой и высокочувствительной искусственной кожи для роботов. В ходе совместного исследования специалисты выявили ранее незамечанный дефект в широко используемых силиконовых эластомерах, мешающий точной передаче тактильных сигналов.
Речь идет об ультратонком изолирующем слое, который образуется на поверхности материала в процессе производства. Этот слой нарушает электрический контакт и значительно снижает точность работы сенсоров. Именно он оказался причиной нестабильных и трудно воспроизводимых данных, которые ученые не могли объяснить на протяжении долгого времени.
Как пояснил профессор электротехники Северо-Западного университета Мэтью Грейсон, проблема заключалась в том, что многие исследователи путали поведение самого материала с поведением его электрических контактов. Устранение изолирующего слоя с помощью механической шлифовки позволило добиться более надежного соединения и повысить точность сенсорных данных.
Кроме того, команда разработала метод калибровки, позволяющий измерять толщину изолирующего слоя как микроскопически, так и электрически. Это открывает новые возможности для диагностики и устранения проблем в сенсорах, используемых в робототехнике и носимой электронике.
Успех исследования стал возможен благодаря тесному сотрудничеству между специалистами из разных областей — материаловедения и электротехники. По словам профессора Ноа Лахмана из Тель-Авивского университета, «все интересное происходит на границе между материалом и электроникой. Только объединив знания, можно увидеть полную картину».
Исследование подчеркивает важность междисциплинарного подхода при создании новых технологий, особенно в сфере робототехники, где интеграция компонентов из разных областей требует точной координации. Авторы работы призывают научное сообщество к более строгим стандартам проверки и валидации сенсорных систем, чтобы обеспечить надежность и воспроизводимость будущих разработок.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Electronic Materials.
