Ученые разработали множество различных типов электронных скинов, или электронных скинов, которые могут воспринимать стимулы посредством передачи электронов. Однако эти электрические проводники не всегда биосовместимы, что может ограничивать их использование в некоторых типах протезирования.
Напротив, ионная кожа или I-кожа используют ионы в качестве носителей заряда, подобно коже человека. Эти ионопроводящие гидрогели обладают превосходной прозрачностью, растяжимостью и биосовместимостью по сравнению с электронной кожей.
Ци Чжан, Шипин Чжу и его коллеги хотели разработать I-кожу, которая, помимо регистрации изменений электрического сигнала с приложенной силой, также могла изменять цвет, имитируя человеческие синяки.
Исследователи создали ионный органогидрогель, содержащий молекулу под названием спиропиран, меняющую цвет от бледно-желтого до голубовато-пурпурного при механическом воздействии. При тестировании гель показал изменения цвета и электропроводности при растяжении или сжатии, а фиолетовый цвет сохранялся в течение 2-5 часов, прежде чем снова стал желтым. Затем команда прикрепила I-skin к различным частям тела добровольцев, таким как палец, рука и колено.
Сгибание или растяжение вызывают изменение электрического сигнала, но не синяки, как человеческая кожа. Однако сильное и многократное нажатие, удары и защемление приводило к изменению цвета.
Исследователи говорят, что I-кожа, которая реагирует, как человеческая кожа, с точки зрения электрических и оптических сигналов, открывает новые возможности для обнаружения повреждений в протезах и робототехнике.