Токсичные газы и тяжёлые металлы теперь можно почувствовать кожей: создан новый носимый сенсор

Учёные создали носимый сенсорный пластырь, который обнаруживает опасные вещества в воздухе и воде и предупреждает пользователя вибрацией прямо через кожу. Разработкой занималась команда Университета штата Северная Каролина совместно с исследователями из других университетов. Прототип получил шесть сенсорных каналов для контроля различных экологических угроз, а для каждого типа опасности предусмотрен собственный вибрационный сигнал.

Устройство выполнено в виде гибкого квадратного пластыря размером немного меньше водительских прав. Внутри находятся микроконтроллер, аккумулятор, сенсоры и компактный вибропривод. На внешней поверхности размещена тонкоплёночная фотоэлектрическая матрица, которая собирает энергию солнечного света и продлевает время работы. В испытаниях низкое энергопотребление сенсоров вместе с системой сбора энергии обеспечило примерно 24 часа автономной работы.

Сигнал от пластыря не ограничивается обычным гудением: разные опасности кодируются отдельными последовательностями вибраций. Для усиления тактильного отклика исследователи добавили микрорельеф между виброприводом и кожей, изменяя размер и расстояние между элементами поверхности. Это позволяет человеку различать предупреждения непосредственно по ощущениям, без смартфона, экрана или звукового сигнала. Сенсорная система выполнена модульной, поэтому набор контролируемых веществ можно менять под конкретную задачу.

Ту же технологию исследователи адаптировали для роботов, создав мягкую электронную кожу на основе пьезоэлектрического материала. Она преобразует вибрацию от сенсора в электрический сигнал, после чего робот может распознать опасность и изменить маршрут. В демонстрации с четырёхногим роботом система позволила обнаруживать химические угрозы и автоматически обходить опасные участки.

Источник: Университет штата Северная Каролина