Ein neuer Terminator-ähnlicher Skin, der sich selbst heilt, könnte Killerroboter hervorbringen.
Wissenschaftler der Stanford University haben synthetische Stoffe entwickelt Haut aus Silikon- und Polypropylenglykolmaterialien, die sich wie menschliche Haut dehnen, ohne zu reißen, während magnetische Eigenschaften eine Selbstausrichtung der Haut ermöglichen.
Bei Erwärmung erweichen beide Polymere, fließen und verfestigen sich beim Abkühlen.
Bei einer Erwärmung auf nur 158 Grad Fahrenheit erfolgt die Selbstausrichtung und Heilung in etwa 24 Stunden.
Das Team sagte, die Haut könne zu „rekonfigurierbare weiche Roboter, die bei Bedarf ihre Form ändern und ihre Verformung spüren können, was letztendlich die Kriegsführung verändert.
Wie die dehnbare Haut funktioniert, demonstrierte das Team in einem neuen Video, indem es drei zerbrochene Teile des Roboters auf einen Tisch legte
Innerhalb weniger Augenblicke bewegten sich die Teile aufeinander zu und fügten sich wieder zu einem Stück zusammen
Co-Autor Chris Cooper, ein Doktorand, sagte gegenüber SWS: „Wir haben die unserer Meinung nach erste Demonstration eines mehrschichtigen Dünnfilmsensors erreicht, der sich während der Heilung automatisch neu ausrichtet.“
„Dies ist ein entscheidender Schritt zur Nachahmung der menschlichen Haut, die aus mehreren Schichten besteht, die sich während des Heilungsprozesses alle wieder korrekt zusammensetzen.“
Das Team bezeichnete den Skin als den futuristischsten E-Skin, den Arnold Schwarzeneggers Cyborg-Figur in der Filmreihe „Terminator“ trug.
Cooper und seine Kollegen nutzten bei der Entwicklung ihrer Innovation die gleiche Schichtungstechnik menschlicher Haut.
Co-Autor Dr. Sam Root sagte: „Eine Schicht könnte Druck, eine andere Temperatur und noch eine andere Spannung spüren.“
Die Schichten können so konstruiert werden, dass sie thermische, mechanische oder elektrische Veränderungen erfassen.
Das Rückgrat jeder Schicht besteht aus langen Molekülketten, die durch dynamische Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind – ähnlich denen, die die Doppelhelix von DNA-Strängen zusammenhalten.
Es ermöglicht wiederholtes Dehnen ohne zu reißen – ähnlich wie Latex
Die Forscher verwendeten Silikon und PPG (Polypropylenglykol). Beide verfügen über mechanische und gummiartige Eigenschaften sowie Biokompatibilität.
Das Team bezeichnete den Skin als den futuristischsten E-Skin, den Arnold Schwarzeneggers Cyborg-Figur in der Filmreihe „Terminator“ trug
Die beiden Materialien wurden sorgfältig entwickelt, um über einen geeigneten Temperaturbereich eine ähnliche viskose und elastische Reaktion auf äußere Belastungen zu zeigen.
„Auch die Haut heilt nur langsam.“ „Ich habe mir neulich den Finger geschnitten und vier oder fünf Tage später heilte es immer noch“, sagte Cooper.
„Für uns ist das Wichtigste, dass es ohne unser Zutun oder Bemühen heilt und Funktionen wiederherstellt.“
Durch die Hinzufügung magnetischer Materialien baute sich der Prototyp auch selbst aus einzelnen Teilen zusammen.
Cooper und seine Kollegen nutzten bei der Entwicklung ihrer Innovation die gleiche Schichtungstechnik menschlicher Haut
Co-Autorin Prof. Renee Zhao sagte: „In Kombination mit magnetfeldgesteuerter Navigation und Induktionserwärmung können wir möglicherweise rekonfigurierbare weiche Roboter bauen, die bei Bedarf ihre Form ändern und ihre Verformung spüren können.“
Die langfristige Vision der Haut ist zu Erstellen Sie Geräte, die sich von extremen Schäden erholen können.
„Stellen Sie sich zum Beispiel ein Gerät vor, das sich, wenn es in Stücke gerissen und auseinandergerissen wird, selbstständig wieder aufbauen könnte.“
Er zeigte ein kurzes Video von mehreren in Wasser getauchten Stücken geschichteter synthetischer Haut. Die Teile werden magnetisch zusammengezogen, nähern sich einander an und setzen sich schließlich wieder zusammen.
Ihre elektrische Leitfähigkeit kehrt zurück, während sie heilen, und eine auf dem Material angebrachte LED leuchtet, um dies zu beweisen.
Der nächste Schritt besteht darin, die Schichten so dünn wie möglich zu machen – und die unterschiedlichen Funktionen zu erfüllen. Der aktuelle Prototyp wurde so konstruiert, dass er Druck erkennt. Zusätzliche Schichten, die so angeordnet sind, dass sie Temperatur- oder Spannungsänderungen erfassen, könnten enthalten sein.
Als Zukunftsvision stellt sich das Team Roboter vor, die in Einzelteilen verschluckt werden und sich dann im Körper selbst zusammensetzen könnten, um nicht-invasive medizinische Behandlungen durchzuführen.
Weitere Anwendungen umfassen multisensorische, selbstheilende elektronische Häute, die sich formschlüssig an Roboter anpassen und ihnen einen Tastsinn verleihen.