Robotkunsthuid voelt warmte en aanraking

Met een kunstmatige `huid' kunnen robots druk en temperatuur en detail registreren. De elektronische huid, ontwikkeld door Takao Someya en zijn collega's van de universiteit van Tokio is zo flexibel dat hij ook werkt als hij rond een staafje met een diameter van 4 millimeter is gerold. Het materiaal is daardoor soepel genoeg om rond een robotvinger te wikkelen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 15 aug).

De Japanners hebben voor het maken van hun elektronische huid twee functionele lagen gecombineerd en getest door ze rond de buitenkant van een ei te spannen en er op te duwen. De eerste cruciale laag is gemaakt van rubber dat stroom beter geleidt als erop wordt gedrukt. De tweede laag bestaat uit transistoren die deze weerstandsverandering moeten detecteren. Daarvoor gebruikten Someya en zijn collega's zogeheten organische field-effect transistoren. Een transistor is een minuscuul kanaaltje van halfgeleidermateriaal tussen twee elektroden (de source en de drain). Met een elektrisch veld kunnen elektronen uit het kanaaltje weggejaagd worden (of juist erin geduwd) zodat er tussen source en drain geen stroom meer loopt (of juist wel).

Halfgeleiders zoals siliciumoxide die worden gebruikt in microchips voor reguliere pc's zijn hard en bros, organische halfgeleiders zijn daarentegen flexibel (de Japanners gebruiken pentaceen). Ze worden daarom ook gebruikt voor flexibele displays en blijken nu dus ook geschikt om ergens omheen te wikkelen en weerstandsveranderingen in een bovenliggend rubberlaagje te registreren. Volgens Someya zijn de organische transistoren die hij gebruikt zo goedkoop dat ze ook gebruikt zouden kunnen worden in een drukgevoelig tapijt tegen inbrekers.

Someya kan zijn transistoren niet alleen bedekken met drukgevoelige rubber, maar ook met flexibel materiaal dat in weerstand verandert als het warmer wordt. Het bleek mogelijk de drukgevoeligheid en warmtegevoeligheid samen onder te brengen in één experimentele elektronische huid.