Учёные из института Technion (Израильский Институт Технологий, ИИТ) изобрели новый тип гибких датчиков (e-skin), способных «чувствовать» одновременно прикосновения, влажность и температуру.

Созданная в ИИТ технология, основанная на использовании наночастиц из золота, покрытых нейтральными молекулами полимера (близкого к резине), позволит существенно улучшить взаимодействие между человеком и техникой, найдёт применение в роботостроении и человеко-машинных интерфейсах. Руководитель исследовательской группы проф. Хоссам Хаик говорит, что новые сенсоры как минимум в 10 раз более чувствительны, чем другие разработки в этом направлении.

Однако учёным ещё есть куда стремиться: напряжение питания для сенсоров должны быть достаточно низким, чтобы работать с автономными источниками и, таким образом, «вписываться» в повседневную жизнь, их производство должно быть несложным и недорогим. Кроме того, должна быть гарантия, что сенсоры смогут одновременно и в достаточно широком диапазоне определять давление, влажность, температуру и некоторые химические свойства.

В разработке применяются монослойные наночастицы золота диаметром 5-8 нм, покрытые нейтральным полимером (лигандом) и уложенные на подложку из гибкого полиэтилентерефталата. «Элементы технологии можно себе представить в виде цветка: золото – это пестик, защищенный окружающими его лепестками из органических лигандов», - объясняет проф. Хаик. Электропроводность подложки зависит от изгиба: когда электропроводящие частицы сближаются, скорость обмена электронами между ними увеличивается. Такие свойства позволяют создать сенсор, определяющий давление в диапазоне от десятков миллиграммов до десятков граммов на единицу площади. Меняя толщину и химический состав подложки, учёные добились максимальной чувствительности системы.

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.