Da là cơ quan cảm giác lớn nhất của con người, diện tích da của người trưởng thành khoảng 1,5 ~ 2 mét vuông. Chính nhờ làn da mà con người có thể cảm nhận được nóng và lạnh, mềm và cứng, áp lực, ma sát và đau đớn, đồng thời não sẽ điều khiển cơ thể con người thực hiện những phản ứng và hành động khác nhau tùy theo các tín hiệu cảm giác này.
Robot công nghiệp và robot dịch vụ truyền thống không có bộ phận cảm biến giống như da và chỉ có thể dựa vào các chương trình cài sẵn để thực hiện một số lệnh cơ học và hành động mang đầy ý nghĩa cơ học.
Với sự phát triển và tiến bộ của vật liệu dẻo và công nghệ xử lý micro-nano, da điện tử đã ra đời. Trong tương lai, các robot thông minh mô phỏng sinh học, giống con người, tương tác, mượt mà và tự động với lớp da điện tử gắn trên chúng sẽ dần thay thế các robot truyền thống dựa vào các chương trình cài sẵn, không thể nhận biết các tương tác và chỉ có thể thực hiện các lệnh một cách máy móc.
Da điện tử thực sự là một loạt các cảm biến xúc giác linh hoạt, với các nguyên tắc áp điện, điện dung, áp điện và các nguyên tắc kỹ thuật khác.
Nó được điều chế bằng công nghệ xử lý nano vi mô với các vật liệu linh hoạt như polydimethylsiloxane PDMS và rượu polyvinyl PVA làm chất nền, và ống nano carbon, graphene, polyme dẫn điện và các vật liệu nhạy cảm khác.
Một miếng da điện tử nhỏ có thể tích hợp nhiều điểm cảm biến, có thể thu thập các tín hiệu khác nhau như áp suất và nhiệt độ, sau đó thực hiện các chức năng như phát hiện áp suất, phát hiện nhiệt độ và nhận dạng kết cấu.
Được biết, Hanwei Technology, một công ty cảm biến nổi tiếng ở Trung Quốc, đã bắt đầu chế tạo các cảm biến xúc giác linh hoạt từ đầu năm 2013 và hiện đã xây dựng một hệ thống vật liệu nhạy nano ổn định, làm chủ bốn công nghệ cốt lõi của áp điện linh hoạt, áp điện linh hoạt, điện dung linh hoạt và mồ hôi linh hoạt, đồng thời có các khả năng cốt lõi như thiết kế mảng diện rộng, vật liệu nhạy cảm và tổng hợp và chuẩn bị mực dẫn điện, sản xuất hàng loạt thiết bị điện tử in diện tích lớn và có một số dây chuyền sản xuất với tốc độ hàng năm đầu ra của hàng chục triệu cảm biến linh hoạt.
Dựa trên điều này, Hanwei Technology đã hình thành một cảm biến xúc giác linh hoạt đa dạng, đa phạm vi với quyền sở hữu trí tuệ độc lập và đã nhận được hơn 100 bằng sáng chế cốt lõi. Lấy cảm biến áp suất linh hoạt làm ví dụ, hiệu suất toàn diện của nó đã đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế.
Siêu mỏng và nhẹ, có độ dày dưới 0.3mm, tương đương với 3 tờ giấy A4; Siêu dẻo, uốn cong 1 triệu lần vẫn hoạt động bình thường; Siêu dày đặc, có thể tích hợp 100 điểm cảm biến/c㎡, với độ phân giải cao; Siêu nhạy, độ bền của lông được chải nhẹ nhàng, cũng có thể được phát hiện chính xác; Cực nhanh, từ tiếp xúc đến phản hồi chỉ mất chưa đến 1 mili giây; Nó có thể được cắt để phù hợp hơn với sản phẩm cuối cùng và đáp ứng nhu cầu cá nhân.
Hiện tại, Hanwei Technology đang hợp tác với một số công ty robot để tích hợp cảm biến xúc giác linh hoạt vào đầu ngón tay, đầu ngón tay, cánh tay và các bộ phận khác trên bàn tay khéo léo của robot. Đây sẽ là cơ sở nhận thức quan trọng để robot thực hiện các chuyển động phức tạp, tinh tế.
Theo báo cáo công khai, nguyên mẫu robot của một số nhà sản xuất trong và ngoài nước đã có thể thực hiện các chức năng nắm trứng, nhận biết chất liệu kết cấu và phân phối đồ uống, đồng thời dự kiến sẽ dẫn đầu trong các lĩnh vực dịch vụ gia đình, sức khỏe thông minh. chăm sóc, sản xuất công nghiệp, hậu cần và vận tải.
Trong tương lai, da điện tử cũng sẽ được áp dụng cho tương tác giữa con người và máy tính, y tế, thám hiểm không gian, robot sinh học và các lĩnh vực khác, cung cấp cơ sở nhận thức cho bộ đồ điều khiển trò chơi VR, bộ đồ ghi lại chuyển động cho các tác phẩm điện ảnh và truyền hình, robot phẫu thuật, chân giả sinh học đa bậc tự do, ghép da cho bệnh nhân bỏng, bàn tay khéo léo đa chức năng để khám phá không gian và robot sinh học siêu thực. Với sự phát triển không ngừng của cảm biến xúc giác linh hoạt, nhiều vật liệu mới, cấu trúc mới, quy trình mới và ứng dụng mới cho da điện tử sẽ tiếp tục xuất hiện.