Ученые MIT создают гибкие 3D-печатные датчики, меняющие цвет

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) создают гибкие сенсоры с локализованной обработкой сигнала. Полученные датчики реагируют на механический стресс сменой цвета.Вдохновением для технологии послужили жуки-листоеды вида Charidotella sexpunctata – так называемые «Золотые черепахи», близкие родственники колорадских жуков. Эти насекомые покрыты красивым золотистым панцирем, меняющим цвет на красный при прикосновении, тем самым отпугивая хищников. «В природе сети датчиков и межсенсорных соединений называются сенсомоторными путями. Мы пытались выяснить, можно ли мы реплицировать сенсомоторные пути в пределах 3D-печатного объекта и рассмотрели самый простой организм, который смогли найти», – рассказывает руководитель проекта, аспирант факультета электротехники и информатики Субраманиан Сундарам. Продемонстрированный датчик имеет T-образную форму с жестким основанием и длинной перекладиной из гибкого полимера, прячущего полоску серебра. Электроды подключаются к концам перекладины. В основании же располагаются два печатных транзистора, усиливающих электрический сигнал, и «пиксель» – пятно из полупроводникового полимера, чей цвет меняется при растяжении перекладины и изменении электрического сопротивления серебряной полоски.Согласно ученым, субстрат и все компоненты системы были напечатаны на опытном струйном 3D-принтере MultiFab, разработанном в MIT и способном наносить как минимум десять разных материалов. Принтер оснащается двумя массивами, один из которых предназначен для работы с материалами при комнатной температуре, а второй оснащается подогревом. В частности, после печати пятна полимерный раствор был прогрет для испарения жидкости с получением ровной, тонкой пленки толщиной всего в 200 нанометров.Для работы датчика вполне хватает обычной пальчиковой батарейки, а главным недостатком остается недостаточная долговечность, обусловленная деликатным строением транзисторов с раствором калийной соли между затвором и полупроводником. По оценкам разработчиков, срок жизни такого прибора не превысит двух месяцев, а для продления ресурса рассматривается замена раствора на гидрогель. Скачать доклад исследовательской команды можно здесь.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.