3D-tulostettu elektroninen iho ja näyttö

Ihmisen iholla on yli 1 000 hermopäätettä, ja se on aivojen suurin aistiyhteys ulkomaailmaan ja tarjoaa runsaasti palautetta kosketuksen, lämpötilan ja paineen kautta. Vaikka nämä monimutkaiset ominaisuudet tekevät ihosta elintärkeän elimen, ne tekevät siitä myös haasteellisen kopioitavaksi.

Texas A&M -yliopiston tutkijat ovat kehittäneet 3D-printatun elektronisen ihon (E-skin), joka voi taipua, venyä ja aistia kuten ihmisen iho.

"Kyky jäljitellä kosketusaistia ja integroida se erilaisiin teknologioihin avaa uusia mahdollisuuksia ihmisen ja koneen väliseen vuorovaikutukseen ja edistyneisiin aistikokemuksiin", sanoo professori Akhilesh Gaharwar. "Se voi mahdollisesti mullistaa teollisuuden ja parantaa vammaisten elämänlaatua."

"Inspiraatio E-skinin kehittämisen takana juontaa juurensa halusta luoda edistyneempiä ja monipuolisempia rajapintoja teknologian, ihmiskehon ja ympäristön välille", Gaharwar jatkaa. "Tämän tutkimuksen jännittävin näkökohta on sen mahdolliset sovellukset robotiikassa, proteeseissa, puettavassa teknologiassa, urheilussa ja kuntoilussa, turvajärjestelmissä ja viihdelaitteissa."

Tutkijat käyttivät vikoja sisältäviä 2D molybdeenidisulfidia nanokokoonpanoissa silloittajina mahdollistamaan korkean sähkönjohtavuuden ja polydopamiininanohiukkasia auttamaan E-ihoa tarttumaan kosteaan kudokseen.

Lawrence Berkeley National Laboratoryn (Berkeley Lab) johtama tutkimusryhmä on puolestaan kehittänyt "supramolekulaarisen musteen" eli uuden 3D-printattavan teknologian käytettäväksi OLED-näytöissä tai muissa elektronisissa laitteissa.

Edullisista, maapallon runsaista elementeistä kalliiden niukkojen metallien sijaan valmistettu supramolekyylimuste voisi mahdollistaa edullisemmat ja ympäristön kannalta kestävät litteät näytöt ja elektroniset laitteet.

"Korvaamalla jalometallit maapallon runsailla materiaaleilla, supramolekulaarinen musteteknologiamme voisi olla pelin muuttaja OLED-näyttöteollisuudelle", sanoo johtava tutkija Peidong Yang. "Vielä jännittävämpää on, että teknologia voisi laajentaa ulottuvuuttaan myös orgaanisiin tulostettaviin kalvoihin puettavien laitteiden valmistukseen sekä luminesoivaan taiteeseen ja veistoksiin", hän lisää.

Uusi materiaali koostuu hafniumia (Hf) ja zirkoniumia (Zr) sisältävistä jauheista, jotka voidaan sekoittaa liuokseen matalissa lämpötiloissa – huoneenlämpötilasta noin 80 celsiusasteeseen – puolijohteisen ”musteen” muodostamiseksi.

Aiheesta aiemmin: