Представьте "кожу", но не живую, а искусственную. Не биологическую, а электроэнергетическую. Она не дышит — но всё чувствует. Не питается — но собирает энергию всего.
Именно такую «электрическую кожу» мы создали из гексагональных металло-полупроводниковых ячеек. Эта удивительная структура, названная гексасенсором, способна уловить самые слабые флуктуации электростатического поля — и превратить их в электрический ток.
В основе гексасенсора лежит гексагональная (шестиугольная) решётка, собранная из чередующихся металлических (нихром и константан) проводников и полупроводниковых элементов. Эти микроструктуры умеют аккумулировать заряд и реагировать даже на слабые изменения поля вокруг них.
Успешный эксперимент, который может повторить любой.
Для эксперимента, в качестве полупроводника использовался оксид меди (CuO) , который был сформирован на поверхности медной проволочки при скрутке (медь, нихром, константан) после их нагрева до высокой температуры и естественного охлаждения. В этом случае, на поверхности меди образуется поверхностный слой полупроводника, толщиной порядка 5–20 нм, контактируемый с нихромом и константаном. Тако слой полупроводника - не прочный, но для эксперимента было достаточно для подтверждения работоспособности системы.
Что значит «чувствовать всё»?
Человеческое тело, как и любой объект, несёт на себе слабый заряд. Он почти незаметен, но достаточно подойти к чувствительной решётке — и она «знает», что вы здесь. Даже не касаясь её, вы меняете электростатическую обстановку. А система реагирует: между особыми диагоналями возникает настоящий электрический импульс — небольшой, ритмичный, как дыхание. Усиливается, когда вы приближаетесь или тянетесь рукой. Это не магия — это физика нового поколения.
Собирает энергию из окружающего мира?
Гексасенсор не нуждается в батарейках или источниках питания. Он собирает энергию из окружающего мира: из электрического поля Земли, статического напряжения воздуха, микрофлуктуаций от присутствия объектов. Он «ест» электростатику. И чем она активнее — тем больше ток.
Искусственная кожа, которая чувствует
Эта структура — больше, чем сенсор. Это прототип новой поверхности, которая умеет ощущать. Во время экспериментов было замечено, что, когда человек (объект) приближается к гексасенсору, система генерирует напряжение, зависящее от направления и характеристик объекта.
При этом структура не требует прикосновения: достаточно присутствия. Чем ближе объект, тем выше амплитуда.
Удивительно, что даже ориентация решётки по отношению к магнитному полю Земли влияет на величину сигнала. А значит, гексасенсор буквально «чувствует», где север.
И самое интересное: она автономна. Её элементы — как миниатюрные электрические барьеры, заменяющие нейроны. Они слегка асимметричны, впитывают флуктуации окрестного поля, выстраиваются в волновую музыкальность тока и дают системе способность «откликаться».
При изменении положения, тела, магнитоэлектрической ориентации или даже влажности — «кожа» чувствует… и сигнализирует.
Применения — уже не завтра, а сегодня
- Умные покрытия полов и стен, реагирующие на перемещение людей.
- Биосенсоры, улавливающие дыхание, сердечный ритм и изменённую электросреду возле тела.
- Экологические модули, определяющие грозы, электризацию воздуха или пылевые фронты.
- Одёжные сенсоры, которые работают без батареек и чувствуют ваше приближение.
- Элементы энергоавтономной «кожи» для роботов, дронов, архитектурных систем.
Это первый шаг к созданию действительно живущей электроники. Не включённой в сеть. Не требующей зарядки. Не разрушаемой временем. А питающейся из поля — словно синтетический организм, встроенный прямо в среду.
Завтра мы создадим из этой «кожи» поверхности, здания, одежду. Всё, что чувствует. Всё, что питается от того, что нас окружает.
Гексасенсор — это не просто сенсор. Это электрическая кожа нового мира.
