Гибкий лист позволит роботам видеть с помощью ультразвука

Группа японских ученых объявила о том, что им удалось построить прототип гибкого, формирующего изображения окружающих предметов листа, составленного из передающих/принимающих элементов, выложенных в виде сетки.

Этот лист составлен из покрывающего слоя органических полевых транзисторов из пентацена, органического полупроводника и листа, переносящего последовательности ультразвуковых отправляемых/принимаемых сигналов. Элементы величиной 5 х 10 мм каждый выложены в ряды 8 х 8 на листе размером 25 х 25 мм. Ультразвуковая передача/прием элементов была осуществлена с помощью плоттера, вырезавшего вилкообразные шаблоны из пьезоэлектрического поливинилиденфторида (piezoelectric polyviniylidene fluoride, PVDF), листов смолы с пьезоэлекрическим эффектом.

Когда напряжение частотой 40 кГц прикладывается к передающим/принимающим элементам через органический полевой транзистор, каучуковые шаблоны начинают колебаться с частотой 40 кГц, генерируя ультразвуковые колебания. С другой стороны, при поглощении ультразвуковых колебаний эти шаблоны также начинают вибрировать, преобразуя их в колебания напряжения, которые фиксируются органическим тонкопленочным транзистором (TFT). Органический полевой транзистор также может работать на частоте в 1 МГц. Тогда подвижность носителей тока составит 50 мм²/В·с, а отношение Вкл/Выкл будет не ниже 104 при 40 кГц, по данным разработчиков.

Визуализация осуществляется при помощи листов, передающих ультразвуковые волны от каждого ультразвукового передающего/принимающего элемента и получающих эхо, отраженное от объекта. Расположение и форма объекта определяется на основе уровня эхо-сигнала и длины временной задержки. Визуализация осуществляется на расстоянии от 0,1 до 1,0 метра, при этом разрешение изображения составляет несколько миллиметров, что сравнительно велико.

Эти листы могут покрывать поверхность робота и выполнять функцию глаз или применяться в конструкции гибкого ультразвукового сонара в медицине, считают исследователи.