Les futurs robots pourraient “voir” en utilisant un nouveau type de peau électronique

Les futurs robots pourraient

Crédit : Université de Glasgow

Une nouvelle forme de photodétecteur flexible pourrait doter les futurs robots d’une peau électronique capable de “voir” la lumière au-delà de la portée de la vision humaine.

Une équipe d’ingénieurs de l’Université de Glasgow est à l’origine de ce développement révolutionnaire, qui implique une méthode nouvellement développée d’impression de semi-conducteurs à l’échelle microscopique fabriqués à partir d’arséniure de gallium sur une surface en plastique flexible.

Leur matériau offre des performances équivalentes aux meilleurs photodétecteurs conventionnels du marché, et sont capables de supporter des centaines de cycles de flexion et de flexion.

Dans un nouvel article publié dans la revue Technologies des matériaux avancésles chercheurs expliquent comment ils ont développé la technologie, qui permet à la peau de détecter la lumière d’une large gamme du spectre électromagnétique.

Il s’appuie sur des recherches antérieures de l’équipe dans laquelle ils ont développé une méthode d’impression de circuits en silicium directement sur la surface du plastique flexible, ce qui a permis la création d’électronique pliable haute performance.

L’arséniure de gallium est utilisé dans de nombreuses applications électroniques pour créer des composants électroniques hautes performances. Cependant, ils ont principalement été créés sur des surfaces rigides – l’équipe de Glasgow est parmi les premières à trouver un moyen d’utiliser l’arséniure de gallium sur un substrat flexible.

Ils ont adapté leur système d’impression au rouleau existant pour imprimer des composants électroniques à l’arséniure de gallium sur une surface flexible à l’aide de rangées de fils de 15 micromètres de largeur.

Cela leur a permis de créer un nouveau type de photodétecteur flexible capable de détecter la lumière de la gamme ultraviolette, à travers la partie visible du spectre, jusqu’à l’infrarouge, le tout nécessitant une puissance extrêmement faible.






Crédit : Université de Glasgow

Le système est capable d’une réponse ultrarapide à la lumière, ne prenant que 2,5 millisecondes pour mesurer la lumière et 8 millisecondes pour récupérer – une performance aussi bonne que les meilleurs photodétecteurs non flexibles actuellement disponibles.

Afin de tester la durabilité du système, ils ont soumis le matériau à une série de tests rigoureux dans une machine conçue pour le plier et le tordre des centaines de fois. Au cours de 500 cycles, le matériau n’a démontré aucune perte significative de performance.

Le professeur Ravinder Dahiya de la James Watt School of Engineering de l’Université de Glasgow est le chef du groupe de recherche Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST), qui a développé la peau.

Le professeur Dahiya a déclaré : “Nous travaillons depuis plusieurs années maintenant pour faire progresser les capacités de l’électronique flexible. Nous avons trouvé de nouvelles façons d’imprimer l’électronique directement sur des surfaces flexibles, construit une peau électronique capable de ressentir la ‘douleur’ ​​et développé électronique pliable qui peut être alimentée par le soleil ou la sueur humaine.

“Ce dernier développement est la première fois que nous avons pu imprimer de l’arséniure de gallium sur des surfaces flexibles, ouvrant de nouvelles voies pour nos recherches.

“À l’avenir, ce type de matériau flexible sensible à la lumière pourrait conférer de nouvelles capacités aux robots. Les bras mécaniques utilisés pour la fabrication dans des environnements sensibles à la lumière, par exemple, pourraient devenir capables de détecter les changements de conditions et la sécurité ou l’efficacité de leur travail. est mis en danger. Des photodétecteurs flexibles à large spectre pourraient également être utilisés dans une large gamme de technologies de communication sans fil, où les vitesses de transmission et de réponse rapides que nous avons testées sont toujours demandées.

Ayoub Zumeit et Abhishek Dahiya du groupe BEST et co-auteurs de l’article, ont ajouté : “Il pourrait même être utilisé pour développer un patch portable que les humains utiliseraient pour surveiller l’exposition à la lumière UV pendant les jours ensoleillés, et fournir un avertissement lorsque les utilisateurs risquent de prendre des coups de soleil. »


Nouvelle méthode de fabrication d’électronique flexible


Plus d’information:
Ayoub Zumeit et al, photodétecteurs flexibles à large bande à haute performance basés sur des microstructures GaAs imprimées, Technologies des matériaux avancés (2022). DOI : 10.1002 / admt.202200772

Fourni par l’Université de Glasgow

Citation: Les futurs robots pourraient “voir” en utilisant un nouveau type de peau électronique (2022, 13 juillet) récupéré le 13 juillet 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-07-future-robots-electronic-skin.html

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