Sintetična koža vse bolj podobna naši

Ob posnetkih vse bolj realističnih robotov se marsikdo nekoliko zdrzne. Razprave o tem, kakšno vlogo imajo in bodo imeli roboti v človeškem vsakdanjem življenju, so vse bolj pogoste. A veliko je tudi takih ljudi, ki so nad prihodom nam podobnih robotov nadvse navdušeni. Med njimi so zagotovo tudi raziskovalke in raziskovalci, ki si prizadevajo ustvariti polimerne materiale, podobne koži. 

Gre za raztegljive elektronske materiale in naprave, ki čedalje bolje posnemajo lastnosti človeške kože. Tako že nekaj časa poznamo materiale, ki so sposobni zaznavati in se celo samoobnoviti kot kožne celice živih organizmov. Poleg tega, da lahko z njimi ustvarjamo tako imenovane mehke robote, lahko taki materiali služijo tudi kot biomedicinski pripomočki ali kot vzorci za različne teste. 

Morda najbolj zapleten izziv pri ustvarjanju umetne kože je prav posnemanje visoke stopnje občutljivosti človeške kože na zunanje, torej mehanske dražljaje. V ta namen se najpogosteje uporablja niz zelo tankih tranzistorjev, občutljivih na pritisk. To pomeni, da se ti senzorji odzivajo na mehanske dražljaje in jih pretvorijo v električne signale, ki podajo informacijo o mehanski obremenitvi.

A to še ni dovolj. Zato da bi bila sintetična koža res podobna človeški, mora imeti tudi dovoljšnjo mero raztegljivosti. S tem vidikom se je ukvarjala korejsko-ameriška raziskovalna skupina, ki je pred kratkim svojo raziskavo objavila v reviji Science Advances. Prizadevala si je razviti koži podoben film, ki bi bil občutljiv na dražljaje, raztegljiv in bi bil celo sposoben samoregeneracije. 

Za doseganje vseh teh lastnosti je morala raziskovalna skupina najprej razviti dve zapleteni komponenti, ki združeni služita kot ključna sestavna dela umetne kože. To sta polimerni polprevodnik in izolacijski elastomer, ki imata ključne raztezne lastnosti. Polprevodni film so torej oblikovali tako, da so mešanico polimernega polprevodnika in izolacijskega elastomera kombinirali s prav tako raztegljivim nizom tranzistorjev.

Novost predstavljenega materiala, ki je mešanica dveh predhodno razvitih materialov, je v tem, da je ta bolj občutljiv na dražljaje zaradi načina, na katerega so vezi znotraj polimera in elastomera povezane in razporejene. Te vezi vključujejo koordinacijsko vezan kovinski ligand. Takemu mestu znotraj polimera rečemo dinamično vezavno mesto, saj se vez, ko se enkrat pretrga, lahko samostojno ponovno tvori. To daje materialu, poleg elastičnosti, tudi lastnost samoregeneracije.

O težavah in razvojnih napredkih imitacije nezamenljivega dotika človeške kože je danes razmišljala Dunia.