Aerogél teheti érzékennyé a robotkezeket

A robotok egyik nagy hiányossága kezeik érzéketlensége. Ennek leküzdésében nyújthat segítséget egy új anyag, az úgynevezett "fagyott füst", ami egy finom tapintású, ugyanakkor nagyfokú érzékenységet biztosító bőrként kerülhet a robotkezekre.

"Ez egy nagyon könnyű szén nanocső anyag" – mutatta be a fagyott füstöt, vagyis az aerogélt Lei Zhai, a Közép Floridai Egyetem (UCF) kémia professzora, az anyag kifejlesztését vezető kutató. A szén nanocsövek előnyei között említhető, hogy rendkívül erősek, jó vezetők és hatalmas fajlagos felülettel rendelkeznek, azonban magasabb alaktényezőjük miatt természetükből adódóan csomókat alkotnak, amiket Zhai összeolvadt evőpálcikákhoz hasonlított. "Ahhoz hogy használhassuk, szét kell választani őket" - tette hozzá.


Az UCF megoldása úgy választja szét a nanocsöveket, hogy közben megtartja hasznos tulajdonságaikat. A keletkező aerogél rugalmas és vezetőképességei sem csorbulnak, amivel ideális szenzorrá válik. Thai elmondása szerint az anyag elég érzékeny akár egy pascal nyomás észleléséhez is. Ezt az érzékenységet elsősorban a sebészeti robot alkalmazásokban kamatoztatnának.

Jelenleg csak az egészen kis robotkezek képesek arra, hogy orvosi műszerekkel egy beteg testén belül szöveteket metsszenek ki, taglalta Zhai, ugyanakkor a bemetszések mélysége és erőssége nagyon nehéz kontrollálható. "A nyomásérzékelő eszközök jelenleg csak a nagy nyomásokat észlelik, ezért nem képesek finom, vagy komplikált beavatkozások elvégzésére" - mondta. Egy vékony aerogél-hártya a robot kezén azonban egyfajta bőrként funkcionálhat, amivel a gépek megkülönböztethetik, hogy egy nehézipari szerszámot, vagy egy finom, orvosi szikét markolnak.

A magas fajlagos felület, a rugalmasság, az alacsony sűrűség és a magas vezetési képesség energiatárolóként is vonzóvá teheti az aerogélt, ami a tudósok szerint hatékonyabb akkukat és szuperkapacitorokat eredményezhet. Zhai, aki nemrég az ACS Nano szaklapban tett közzé egy cikket az aerogélről, jelenleg ipari partnerek után kutat.

Chris Li, a Drexel Egyetem anyagtudományi és mérnöki karának professzora teljesen újszerűnek nevezte Zhai koncepcióját, hozzá téve, hogy még kisebb csövekkel növelhetik a fajlagos felületet, amit az elektromos vezetési képességgel kombinálva a toxinok, vagy robbanóanyagok nyomainak észlelésére alkalmas szenzorokat.