Добавить новость
smi24.net
News in English
Май
2022

Electronic skin: Physicist develops multisensory hybrid material

0

The skin is the largest sensory organ and at the same time the protective coat of the human being. It “feels” several sensory inputs at the same time and reports information about humidity, temperature and pressure to the brain.

For Anna Maria Coclite, a material with such multisensory properties is “a kind of ‘holy grail’ in the technology of intelligent artificial materials. In particular, robotics and smart prosthetics would benefit from a better integrated, more precise sensing system similar to human skin.” The ERC grant winner and researcher at the Institute of Solid State Physics at TU Graz has succeeded in developing the three-in-one hybrid material “smart skin” for the next generation of artificial, electronic skin using a novel process. The result of this pioneering research has now been published in the journal Advanced Materials Technologies.

As delicate as a fingertip

For almost six years, the team worked on the development of smart skin as part of Coclite’s ERC project Smart Core. With 2,000 individual sensors per square millimetre, the hybrid material is even more sensitive than a human fingertip. Each of these sensors consists of a unique combination of materials: an smart polymer in the form of a hydrogel inside and a shell of piezoelectric zinc oxide. Coclite explains: “The hydrogel can absorb water and thus expands upon changes in humidity and temperature. In doing so, it exerts pressure on the piezoelectric zinc oxide, which responds to this and all other mechanical stresses with an electrical signal.” The result is a wafer-thin material that reacts simultaneously to force, moisture and temperature with extremely high spatial resolution and emits corresponding electronic signals. “The first artificial skin samples are six micrometres thin, or 0.006 millimetres. But it could be even thinner,” says Anna Maria Coclite. In comparison, the human epidermis is 0.03 to 2 millimetres thick (https://www.netdoktor.at/anatomie/epidermis/, in German only). The human skin perceives things from a size of about one square millimetre. The smart skin has a resolution that is a thousand times smaller and can register objects that are too small for human skin (such as microorganisms).

Material processing at the nanoscale

The individual sensor layers are very thin and at the same time equipped with sensor elements covering the entire surface. This was possible in a worldwide unique process for which the researchers combined three known methods from physical chemistry for the first time: a chemical vapour deposition for the hydrogel material, an atomic layer deposition for the zinc oxide and nanoprint lithography for the polymer template. The lithographic preparation of the polymer template was the responsibility of the research group “Hybrid electronics and structuring” headed by Barbara Stadlober. The group is part of Joanneum Research’s Materials Institute based in Weiz.

Several fields of application are now opening up for the skin-like hybrid material. In healthcare, for example, the sensor material could independently detect microorganisms and report them accordingly. Also conceivable are prostheses that give the wearer information about temperature or humidity, or robots that can perceive their environment more sensitively. On the path to application, smart skin scores with a decisive advantage: the sensory nanorods – the “smart core” of the material – are produced using a vapor-based manufacturing process. This process is already well established in production plants for integrated circuits, for example. The production of smart skin can thus be easily scaled and implemented in existing production lines.

The properties of smart skin are now being optimized even further. Anna Maria Coclite and her team – here in particular the PhD student Taher Abu Ali – want to extend the temperature range to which the material reacts and improve the flexibility of the artificial skin.

In detail: Assoc.Prof. Dr. Anna Maria Coclite
Anna Maria Coclite’s research area is in materials science and especially in the CVD method (chemical vapour deposition). This is a method of material processing on the nanoscale. Coclite worked with this method at MIT (Massachusetts Institute of Technology), where she was a post-doc for three years. The researcher took the CVD method with her to Europe and developed it further at TU Graz. Anna Maria Coclite received a Marie Curie Fellowship for the Three-S project in 2014 and research funding from the Austrian Science Fund FWF for the Pro-CVD project in the same year. In addition, she received multiple start-up funds from TU Graz for submitted projects. In 2016, she was the first woman at TU Graz to receive an ERC Starting Grant for the SmartCore project. Coclite is co-head of the cross-faculty Field of Expertise “Advanced Materials Science”, one of the five strategic Fields of Expertise of TU Graz.

Original publication:
Smart Core-Shell Nanostructures for Force, Humidity and Temperature Multi-Stimuli Responsiveness. Taher Abu Ali, Philipp Schäffner, Maria Belegratis, Gerburg Schider, Barbara Stadlober and Anna Maria Coclite. Advanced Materials Technologieshttps://doi.org/10.1002/admt.202200246

This research area is anchored in the Field of Expertise “Advanced Materials Science”, one of five strategic research areas of TU Graz.

Contact:
Anna Maria COCLITE
TU Graz | Institute of Solid State Physics
Assoc.Prof. Dr.
Phone: +43 316 873 8970
anna.coclite@tugraz.at








Сотрудничество с БГТУ: студенты проходят практику в депо «Вязьма»

Анимационная программа нового пляжа «Изумрудный»

Marins Park Hotel Ростов – это больше, чем просто отель

Из 90-х в люкс: Татьяна Буланова подняла гонорар до 2 миллионов из-за любви зумеров


‘It’s over’: Romano reveals Arsenal target’s decision regarding summer move

Man Utd tipped to make "last-minute move" to sign £69m star, Amorim wants the player - report

Saturday updates: Madueke medical, Big Vik goes on strike

First confirmed death during Trump ICE raid is a farmworkers at a California cannabis facility


В Москве провели уникальную операцию по удалению таза из-за рака кожи

В степном краю любви

Каршеринг BelkaCar запустил новый сезон проекта «Умные путешествия»

Сотрудничество с БГТУ: студенты проходят практику в депо «Вязьма»


I've swapped modern live service games for a browser game that's been running since 2009

Those shadow giants in the distance in Elden Ring Nightreign are over 2 miles tall⁠—almost as big as the Erdtree⁠—and nobody even mentions them in the game

Гайд на Fuqiu из Etheria Restart: навыки, PvE-билд, расклад в PvP и дубликаты

The Expanse RPG's developers are 'humbled' by comparisons to BioWare's heyday, but don't expect it to be a straight Mass Effect clone: 'We make our story a little bit differently'



Москва прощается с жарой: жителей столицы предупредили о ливнях и грозах

Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

Ливень, гроза, град и ветер: москвичей предупредили о непогоде до утра вторника

Travel-эксперт Тариел Гажиенко: топ 5 мест для путешествий в летний сезон


Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

Из трёх музеев Томской области томичи отправили по почте 500 «тёплых открыток»

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта

Татарстан вошел в число лидеров по количеству заявок на конкурс брендов «Знай наших»


Проверить стыковку и показать «разрядку»: полвека назад началась советско-американская миссия «Союз» — «Аполлон»

В Подмосковье за один вечер молнии три раза ударили в дома

Юрист Хаминский назвал возможных наследников режиссёра Юрия Мороза

Молния убила трех человек на пляже в России


Подмосковный теннисист стал призером юниорского Уимблдона

Синнер завоевал титул на Уимблдоне, победив Алькараса.

Медведев стал обладателем Кубка короля в Испании.

Джокович подтвердил свое намерение вернуться на Уимблдон.


Юрист Хаминский назвал возможных наследников режиссёра Юрия Мороза

МВД: мошенники крадут аккаунты «Госуслуг» под предлогом поступления в вуз

Из трёх музеев Томской области томичи отправили по почте 500 «тёплых открыток»

(НЕ)СЕКРЕТНУЮ СЛУЖБУ США ПОДОЗРЕВАЮТ В ПОСТАНОВКЕ СЦЕНЫ ПОКУШЕНИЯ НА ТРАМПА. СЕНСАЦИЯ! Новости. В.В. Путин, Дональд Трамп. Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!


Музыкальные новости

Певцам. Музыкантам. Артистам.

«Все считают»: Успенская рассказала, почему не будет встречаться с американцами

Эксперт оценил стоимость американской недвижимости Орбакайте: миллионы долларов

Суд в Петербурге может признать экстремистской одну из песен группы «Порнофильмы»


Ливень, гроза, град и ветер: москвичей предупредили о непогоде до утра вторника

Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

Москва прощается с жарой: жителей столицы предупредили о ливнях и грозах

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта


Кубок памяти Николая Каганского по пауэрлифтингу

Трамп вновь заявил о своем разочаровании Путиным

Эксперт оценил стоимость американской недвижимости Орбакайте: миллионы долларов

Арбитражный суд поддержал решение ФАС о взимании с МТС 3 млрд рублей


Вскрытие без последствий – сервис «Спас-замков»

КАМАЗ-4280 начал тестовую эксплуатацию на маршруте в Подмосковье

Красные арки, синяя подсветка. В Москве строят новые пешеходные мосты

СМИ: Байкер разбился насмерть в ДТП с машиной на Раменской пойме в Подмосковье


Путин отметил успех школьников на Международной химической олимпиаде.

Подведение итогов года семьи: Путин обсудил демографические и медицинские вопросы.

"Пока Путин не заметит это безобразие": Пономарев резко высказался о легионерах в РПЛ

Посол Акира Муто: Япония будет приветствовать возможную встречу Путина и Трампа




Алине требуется лекарство, чтобы жить без боли!

Группа компаний «ДИАКОН» провела успешную ежегодную конференцию для партнеров в Москве

Врач-трихолог Мадина Осман: как часто можно делать пересадку волос

Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы


ВСУ атаковали дронами женщин под Сумами: Били за надпись "Мы русские"


«Спартак» продлил контракт с люксембургским футболистом Мартинсом

Травмированного на репетиции в цирке Москвы акробата выписали из больницы

ФК «Спартак» продлил контракт с полузащитником Мартинсом

«Турбозавры» поучаствовали в Дне московского транспорта


Петербургская делегация провела переговоры с президентом Беларуси в Минске

Лукашенко предложил Петербургу ремонтировать всю белорусскую технику

«Нам в Минске надо учиться». Лукашенко похвалил Беглова за зимнюю уборку Петербурга

Губернатор Петербурга Александр Беглов встретился с президентом Республики Беларусь Лукашенко


Сергей Собянин: В Москве появятся три новых пешеходных моста к 2027 году

Собянин встретился с новоселами дома по реновации в Хорошево-Мневниках

Собянин рассказал о предпрофессиональных каникулах для школьников

Собянин рассказал, какие пешеходные мосты построят в Москве до 2027 года


РЭО запускает акселератор для экологических центров на базе Плехановского университета

РЭО проведет акселератор для экоцентров на базе Плехановского университета

Платформа Spark.ru - полезное пространство для представителей малого и среднего бизнеса

В НОВОМ ОТЧЕТЕ LG ОБ УСТОЙЧИВОМ РАЗВИТИИ ОТМЕЧЕН ПРОГРЕСС В ДОСТИЖЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ 2030 ГОДА


МВД: мошенники крадут аккаунты «Госуслуг» под предлогом поступления в вуз

Многим рискует: юрист сказал, как сидит «золотой» экс-полковник Захарченко

Жители Прикамья активно покупают билеты на транспорт в отделениях Почты России

«Союз-Аполлон» — вторая встреча над Эльбой. А можем повторить?


В городе Барнауле стартовал третий этап смотра-конкурса на звание "Лучшее звено газодымозащитной службы" среди Главных управлений МЧС России

Алтайский край оказался в числе регионов-аутсайдеров по доступности вторичного жилья

Центр инноваций в травматологии и ортопедии запустил второй поток стажировки будущих протезистов

Фестиваль духовых оркестров пройдет в трех городах Поморья по случаю Дня ВМФ


Крыму и еще 24 регионам России спишут долги на миллиарды рублей

Под Симферополем горят десятки гектаров леса

Симферополь частично остался без света утром 14 июля

Прогноз погоды в Крыму на 13 июля


Многим рискует: юрист сказал, как сидит «золотой» экс-полковник Захарченко

«Сила в команде»: судебные приставы Кузбасса приняли участие во всероссийских хоккейных соревнованиях среди силовиков

МВД: мошенники крадут аккаунты «Госуслуг» под предлогом поступления в вуз

Юрист Хаминский назвал возможных наследников режиссёра Юрия Мороза














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *