La pelle è l'organo sensoriale più grande degli esseri umani e la superficie cutanea di un adulto è di circa 1,5~2 metri quadrati. È proprio grazie alla pelle che gli esseri umani possono percepire il caldo e il freddo, la morbidezza e la durezza, la pressione, l'attrito e il dolore, e il cervello dirigerà il corpo umano affinché effettui risposte e azioni diverse in base a questi segnali sensoriali.
I robot industriali tradizionali e i robot di servizio non hanno parti sensibili simili alla pelle e possono fare affidamento solo su programmi preimpostati per eseguire alcuni comandi meccanici e l'azione è piena di senso meccanico.
Con lo sviluppo e il progresso dei materiali flessibili e della tecnologia di lavorazione micro-nano, è nata la pelle elettronica. In futuro, robot intelligenti biomimetici, simili a quelli umani, interattivi, setosi e autonomi con pelle elettronica attaccata sostituiranno gradualmente i robot tradizionali che si basano su programmi preimpostati, non possono percepire le interazioni e possono solo eseguire comandi meccanicamente.
La pelle elettronica è in realtà una serie di sensori tattili flessibili, con principi piezoresistivi, capacitivi, piezoelettrici e altri principi tecnici.
È preparato mediante tecnologia di lavorazione micro-nano con materiali flessibili come polidimetilsilossano PDMS e alcol polivinilico PVA come substrati e nanotubi di carbonio, grafene, polimeri conduttivi e altri materiali sensibili.
Un piccolo pezzo di pelle elettronica può integrare molti punti di rilevamento, che possono raccogliere vari segnali come pressione e temperatura, e quindi realizzare funzioni come rilevamento della pressione, rilevamento della temperatura e riconoscimento della trama.
È stato riferito che Hanwei Technology, una nota azienda di sensori in Cina, ha iniziato a disporre sensori tattili flessibili già nel 2013 e ora ha costruito un sistema stabile di materiali nanosensibili, padroneggiando le quattro tecnologie principali di piezoresistività flessibile, piezoelettricità flessibile, capacità flessibile e sudore flessibile e ha capacità fondamentali come la progettazione di array di grandi dimensioni, materiali sensibili e sintesi e preparazione di inchiostro conduttivo, produzione in batch di componenti elettronici stampati su grandi aree e dispone di diverse linee di produzione con una produzione annuale di decine di milioni di sensori flessibili.
Sulla base di ciò, Hanwei Technology ha creato un sensore tattile flessibile multi-varietà e multi-range con diritti di proprietà intellettuale indipendenti e ha ottenuto più di 100 brevetti principali. Prendendo come esempio il sensore di pressione flessibile, le sue prestazioni complete hanno raggiunto il livello avanzato internazionale.
Ultrasottile e leggero, con uno spessore inferiore a 0,3 mm, equivalente a 3 fogli di carta A4; Super flessibile, piegato 1 milione di volte, funziona ancora normalmente; È possibile integrare 100 punti di rilevamento/c㎡ ultradensi, con alta risoluzione; Super sensibile, la forza della piuma delicatamente spazzolata può anche essere rilevata con precisione; Ultraveloce, dal contatto alla risposta, impiega meno di 1 millisecondo; Può essere tagliato per adattarsi meglio al prodotto finale e soddisfare le esigenze individuali.
Attualmente, Hanwei Technology sta collaborando con alcune aziende di robot per integrare sensori tattili flessibili nella punta delle dita, nelle braccia e in altre parti delle mani abili del robot. Questa sarà un’importante base percettiva affinché i robot possano eseguire movimenti complessi e fini.
Secondo resoconti pubblici, i prototipi di robot di alcuni produttori in patria e all'estero sono stati in grado di realizzare le funzioni di afferrare le uova, percepire la consistenza dei materiali e consegnare bevande, e si prevede che assumeranno un ruolo guida nei settori dei servizi familiari, della salute intelligente assistenza sanitaria, produzione industriale, logistica e trasporti.
In futuro, la pelle elettronica verrà applicata anche all'interazione uomo-computer, alla salute medica, all'esplorazione spaziale, ai robot bionici e ad altri campi, fornendo una base percettiva per tute di controllo di giochi VR, tute di motion capture per lavori cinematografici e televisivi, robot chirurgici, protesi bioniche multi-grado di libertà, innesti cutanei per pazienti ustionati, mani abili multifunzionali per l'esplorazione dello spazio e robot bionici surreali. Con il continuo sviluppo di sensori tattili flessibili, continueranno ad emergere nuovi materiali, nuove strutture, nuovi processi e nuove applicazioni per la pelle elettronica.