Искусственная кожа, способная чувствовать давление, температуру и влажность, подобно живой, нужна и создателям роботов, и разработчикам протезов. Пока что никто не предложил пригодную для массового производства конструкцию такой кожи.
Исследователи из Техниона — Технологического института Израиля во главе с профессором Хассамом Хаиком предложили использовать наночастицы золота с пришитыми к ним электропроводящими молекулами, торчащими в разные стороны. Эти частицы равномерно распределили по пленке из полиэтилентерафталата и подали на нее небольшое напряжение. Последующие опыты показали, что электрические свойства пленки обратимо меняются во время приложения нагрузки, измеряемой как миллиграммами, так и десятками граммов. Суть эффекта в том, что при деформации пленки под нагрузкой изменяются расстояния между торчащими из наночастиц молекулами и те начинают по-другому проводить электрический ток. При снятии же нагрузки электропроводность возвращалась к исходному значению, а многократные повторы никак характеристики не изменяли. Химическая модификация позволила также измерять температуру с точностью до одного градуса и относительную влажность воздуха с точностью до процента.
Протез руки или ноги, покрытый такой кожей, позволит пациенту частично восстановить былую чувствительность, если, конечно, электрический сигнал удастся передать в нервную систему. А питается кожа на золотых наночастицах от стандартной портативной батарейки.
«ACS Applied Materials Interfaces», 2013, 5, 12, 5531-5541; doi: 10.1021/am400757q