Ingenieurs van de Universiteit van Glasgow, die eerder een 'elektronische huid' bekleding voor prothesehanden hebben ontwikkeld, gemaakt van grafeen, hebben een manier gevonden om enkele van de opmerkelijke fysieke eigenschappen van grafeen te gebruiken om energie van de zon te gebruiken om de huid van energie te voorzien.

Grafeen is een zeer flexibele vorm van grafiet die, ondanks dat het maar een enkel atoom dik is, is sterker dan staal, elektrisch geleidend, en transparant. Het is de optische transparantie van grafeen, waardoor ongeveer 98% van het licht dat op het oppervlak valt er rechtstreeks doorheen gaat, waardoor het ideaal is voor het verzamelen van energie van de zon om stroom op te wekken.

Een nieuw onderzoeksrapport, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen , beschrijft hoe Dr. Dahiya en collega's van zijn groep Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) voor het eerst energieopwekkende fotovoltaïsche cellen in hun elektronische huid hebben geïntegreerd.

Dr. Dahiya, van de School of Engineering van de Universiteit van Glasgow, zei:"De menselijke huid is een ongelooflijk complex systeem dat druk kan detecteren, temperatuur en textuur door een reeks neurale sensoren die signalen van de huid naar de hersenen transporteren.

"Mijn collega's en ik hebben al belangrijke stappen gezet bij het maken van prothetische prototypen waarin synthetische huid is geïntegreerd en die zeer gevoelige drukmetingen kunnen doen. Die metingen betekenen dat de prothetische hand in staat is om uitdagende taken uit te voeren, zoals het goed vastgrijpen van zachte materialen, waar andere protheses mee kunnen worstelen. We gebruiken ook innovatieve 3D-printstrategieën om meer betaalbare gevoelige prothetische ledematen te bouwen, waaronder de oprichting van een zeer actieve studentenclub genaamd 'Helping Hands'.

"Huid die in staat is tot aanraakgevoeligheid opent ook de mogelijkheid om robots te maken die betere beslissingen kunnen nemen over de veiligheid van mensen. Een robot die aan een constructielijn werkt, bijvoorbeeld, het is veel minder waarschijnlijk dat een mens per ongeluk gewond raakt als het kan voelen dat een persoon onverwachts zijn bewegingsgebied is binnengekomen en stopt voordat een verwonding kan optreden."

De nieuwe skin vereist slechts 20 nanowatt vermogen per vierkante centimeter, waaraan zelfs de fotovoltaïsche cellen van de slechtste kwaliteit die momenteel op de markt verkrijgbaar zijn, gemakkelijk kunnen worden voldaan. En hoewel de energie die wordt opgewekt door de fotovoltaïsche cellen van de huid momenteel niet kan worden opgeslagen, het team onderzoekt al manieren om ongebruikte energie om te zetten in batterijen, zodat de energie kan worden gebruikt wanneer dat nodig is.

Dr. Dahiya voegde toe:"De andere volgende stap voor ons is om de energieopwekkingstechnologie die aan dit onderzoek ten grondslag ligt verder te ontwikkelen en deze te gebruiken om de motoren aan te drijven die de handprothese zelf aandrijven. Dit zou de creatie van een volledig energie-autonome prothese mogelijk kunnen maken. ledemaat.

"We hebben al bemoedigende vooruitgang geboekt in deze richting en we kijken ernaar uit om deze resultaten binnenkort te presenteren. We onderzoeken ook de mogelijkheid om voort te bouwen op deze opwindende resultaten om draagbare systemen te ontwikkelen voor betaalbare gezondheidszorg. onlangs kregen we ook kleine fondsen van Scottish Funding Council."