Gevoelige robots

Dankzij piëzo-elektriciteit kunnen onderzoekers robots laten voelen, bijna zo goed als wij dat met onze vingers doen.

Het piëzo-elektrisch effect zorgt er voor dat bepaalde materialen onder invloed van druk (een beweging) een elektrische spanning produceren. Maar het kan ook andersom: door elektrische spanning kunnen materialen vervormen. De techniek wordt vandaag al gebruikt in bijvoorbeeld kwartskristallen voor uurwerken. Maar je kan er ook robots mee laten voelen.

Amerikaanse wetenschappers ontwikkelden een doorzichtig en buigzaam materiaal dat meer dan 8.000 transistors bevat. Het geheel kan drukveranderingen van 10 kilopascal waarnemen en is daarmee bijna zo gevoelig als onze huid, die tot 1 kilopascal kan gaan. De druk wordt vervolgens omgezet in elektrische signalen zodat de “tast” kan worden gedetecteerd. Omdat de techniek alleen werkt in materialen die zowel piëzo-elektrische als halfgeleidende eigenschappen hebben, gebruikten de onderzoekers zinkoxide nanodraadjes.

In de eerste plaats kan men hiermee robots voorzien van een tastzin zodat de apparaten weten wat ze vastgrijpen. Het brengt ons ook een stap dichter bij een artificiële huid. De techniek kan ook onze handtekeningen beter beveiligen. Terwijl u in sierlijke letters uw naam noteert kan de snelheid en druk van de pen worden waargenomen. De studie, gevoerd aan de Georgia Institute of Technology, is gepubliceerd op de website van Science. (tn)