인공 피부와 같은 센서, AISkin 개발

토론토 대학교의 연구자들은 인공 이온 피부를 개발하는데 도움이 되는 초연성, 투명하고 자가 발전 센서를 개발했다. 이 센서는 인간 피부의 복잡한 감각을 기록할 수 있는데, 이것은 인공 피부 개발의 큰 장벽 중 하나였다.

새로운 기술은 AISkin이라고 불리며, 연구자들은 이것이 웨어러블 전자제품, 개인 건강 관리, 로봇공학 분야에서 중요한 역할을 할 것이라고 믿는다.

리우 신유 교수의 연구실은 이온 피부와 소프트 로봇공학 분야의 돌파구를 연구하고 있다.

리우 교수는 “하이드로겔로 만들었기 때문에 비용이 저렴하고 생체 적합성이 좋다. 피부에 붙여도 독성 없이 붙어 있고, 떨어지지 않아 다양한 용도로 사용할 수 있다”고 말했다.

AISkin은 접착성이 있고, 두 개의 반대 전하를 가진 연성 물질인 하이드로겔로 구성되어 있다. 연구자들은 음이온과 양이온을 겹쳐서 젤의 표면에 “감지 접점”을 만들었다.

감지 접점은 AISkin이 변형, 습도, 온도 변화에 노출되면 작동하며, 이는 전기 신호로 측정할 수 있다.

리우 교수는 “인간 피부가 열이나 압력을 감지하는 방식은 신경 세포가 이온을 통해 정보를 전달하는 것과 크게 다르지 않다”고 말했다.

AISkin은 강하고 연성이다.

맥길 대학교의 방문 박사 과정 학생인 빈빈잉은 리우 교수의 연구실에서 이 프로젝트를 주도하고 있다.

잉은 “인간 피부는 약 50%까지 늘어나지만, 우리의 AISkin은 길이의 400%까지 늘어나도 깨지지 않는다”고 말했다.

연구자들은 그들의 연구 결과를 Materials Horizons에 발표했다.

새로운 AISkin은 피부와 같은 피트빗을 개발하는데 도움이 될 수 있다. 이는 여러 가지 신체 매개변수를 측정할 수 있다. 또 다른 기술로는 손의 표면에 붙일 수 있는 접착식 터치패드가 있다.

리우 교수는 “운동 선수들이 훈련 강도를 측정하거나, 게임을 chơi기 위한 웨어러블 터치패드로 사용할 수 있다”고 말했다.

이 기술은 근육 재활의 진행 상황을 측정하는데도 사용될 수 있다.

리우 교수는 “예를 들어, 환자의 손가락을 재활시키는 동안 이 물질을 장갑에 붙여서, 의료 종사자들이 손가락의 굽힘 움직임을 모니터링할 수 있다”고 말했다.

이 기술은 소프트 로봇공학 분야에서도 사용될 수 있다. 예를 들어, 공장에서 부드러운 물체를 다루는 소프트 로봇 그립퍼에 사용될 수 있다.

연구자들은 AISkin을 소프트 로봇에 통합하여 데이터를 측정할 수 있도록 하길 희망한다. 예를 들어, 음식의 온도나 물체를 다루기 위한 압력을 측정할 수 있다.

연구실은 현재 AISkin을 발전시키고 센서의 크기를 줄이는 작업을 진행하고 있다. 생체 센싱 기능을 추가하여 체액中的 생체 분자를 측정할 수 있도록 할 것이다.

리우 교수는 “이 연구를 더 발전시킨다면, 스마트 밴드와 같은 것을 만들 수 있을 것이다. 상처 치유에는 호흡성과 수분 균형이 필요하다. 이온 피부는 자연스러운 다음 단계이다”고 말했다.