Californische onderzoekers werken aan drukgevoelige folie die net zo gevoelig én flexibel is als de menselijke huid. Met deze ‘e-skin’ hopen ze robothandjes te kunnen maken die wat beter het verschil aanvoelen tussen beetpakken en kapot knijpen.

Dit weekend zette Nature Materials twee publicaties over het onderwerp tegelijk online, een van de groep van Zhenan Bao (Stanford) en een van de groep van Ali Javey (Berkeley). Allebei werken ze naar hetzelfde doel toe, en de resultaten lijken ook behoorlijk op elkaar, maar de manier waarop ze tot stand komen is fundamenteel verschillend.

Bao probeert het artificiële Fingerspitzengefühl te bereiken met drukgevoelige ‘organic field effect transistors’ (OFET’s). Die drukgevoeligheid is dan te danken aan een centrale rubberlaag die al bij lichte druk sterk wordt vervormd, waardoor de diëlektrische capaciteit meetbaar verandert. Als materiaal gebruikt Bao hiervoor polydimethylsiloxaan (PDMS) met een oppervlak vol minuscule piramidevormige puntjes. Die structuur krijgt hij er in door het PDMS te laten uitharden op een mal van siliconenrubber. Bao heeft al laten zien dat hij het materiaal per rol (van 10 cm breed) kan produceren.

Een persfoto van Stanford laat een stukje van die rol zien, met een vlinder die er verder niets mee te maken heeft maar die de schaalverhouding een beetje duidelijk maakt.

Javey legt meer de nadruk op flexibiliteit van de elektrische aansluitingen. Hij gaat uit van een kleverige polyimidefolie waar hij koolstofnanobuisjes overheen strijkt, zó dat ze min of meer parallel komen te liggen. Ook die nanobuisjes vormen weer een bestanddeel van een FET-transistor. De eigenlijke sensor is ook hier een drukgevoelige siliconenrubber, maar kant en klaar gekocht, ongeprofileerd en in de publicatie verder niet beschreven.

Onduidelijk blijft of deze techniek zich ook leent voor massaproductie. Heteerste prototype-vel meet 7 cm in het vierkant en bevat 18 bij 19 drukgevoelige pixels.

Voor beide varianten wordt geclaimd dat ze veel gevoeliger zijn dan eerdere pogingen om flexibele druksensoren te maken. Welke van de twee in de praktijk beter zal gaan werken, is er niet echt uit te halen.

bron: Berkeley, Nature Materials