پژوهشگران موسسه فناوری جورجیا موفق به ساخت اولین حسگر شبیه پوست بدن با حساسیت بالا شدند که در آن از دیود‌های نشر نور استفاده شده‌ و قادر است فشار وارده شده را به سیگنال نوری تبدیل کند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پوست‌های مصنوعی ساخته شده تاکنون، دارای قدرت تفکیک کمی هستند. اما پوست مصنوعی ساخته شده از نانوسیم‌های اکسید روی محققان موسسه جورجیا دارای حساسیت بالایی است و البته عملکرد این دستگاه، مدیون اثر پیزوفتوترونیک است که حساسیت آن از حساسیت پوست بدن بیشتر است. این محصول می‌تواند برای حوزه ساخت روبات بسیار ایده‌آل باشد. همچنین از آن می‌توان در تولید نسل جدید پدهای صفحه لمسی، ادوات تصویربرداری زیستی و سیستم‌های MEMS استفاده کرد.

یک پوست خوب باید بتواند تماسی در حد 50 میکرون را شناسایی کرده و به سرعت به آن پاسخ دهد. برای ساخت چنین پوستی، محققان از نانوسیم‌ها استفاده کردند؛ این نانوسیم‌ها در صورت وارد شدن فشار بر سطح آنها به سرعت با تغییر مقاومت یا ظرفیت پاسخ می‌دهند. مشکل اصلی پوست‌های مصنوعی که تاکنون ساخته شده، این است که قدرت تفکیکی در حد یک میلی‌متر دارند.

برای حل این مشکل، پژوهشگران از آرایه‌ای از حسگرهای فشاری/نیرویی استفاده کردند. این آرایه‌ها به فشار وارد شده به فضایی کمتر از 3 میکرون نیز پاسخ می‌دهند. دانسیته پیکسل‌های این حسگر جدید در حد شش هزار و 350 نقطه در هر اینچ است که هزار بار بهتر از رکوردهای پیشین است. هر پیکسل از یک لامپ LED ساخته شده‌ است. این LEDها از رشته نانوسیم اکسید روی تشکیل شده که روی بستری از جنس گالیم تقویت شده، رشد داده شده‌ است. این رشته‌ها به فشار اعمال شده حساس بوده که این حساسیت را مدیون اثری موسوم به پیزوفتوترونیک هستند.

مواد پیزوالکتریک به ترکیباتی گفته می‌شود که در صورت تغییر ساختار و اعمال فشار بر آنها، بار الکتریکی تولید می‌کند. ادوات پیزوفتوترونیک مبتنی بر کنترل انتقال الکترون است که در آنها بارها در انتهای نانوساختار و در محل تماس بخش p و n، با هم ترکیب شده و نور تشکیل می‌شود. در این پژوهش از نانوسیم‌های اکسید روی برای تولید بار در دو انتها استفاده می‌شود. نور تولید شده از این سیستم با تغییر فشار، تغییر می‌کند. از آنجایی که این نور یک پرتوالکترولومینسانس است، به راحتی می‌توان آن را با تراشه‌ها پیوند زد.

انتهای پیام