Создайте гибкие тактильные сенсоры для мягкой робототехники.
Профиль посвящен мягкой робототехнике, разработке гибких элементов носимых устройств и Интернета вещей, а также инвазивных и неинвазивных нейроинтерфейсов. Участники знакомятся с технологиями, уже применяемыми в индустрии: гибкими дисплеями и клавиатурами, электронными метками и сенсорами.
Актуальная инженерная задача профиля — создание мультисенсорных устройств. Электронная кожа, электронный язык, электронный нос становятся основными элементами робототехнических устройств и сенсорных протезов.
Участникам предстоит решать задачи двух туров: инженерного и предметного.
Также участники пройдут образовательный курс по разработке элементов гибкой электроники на основе «умных» полимеров.
Для решения задач II этапа необходимо собрать команду. Участники освоят метод расчета параметров тензорезистивных датчиков деформации и давления (силы).
Командам также предстоит выполнить расчет геометрических параметров, химического состава, электронной схемы подключения тензорезистивного датчика для определения формы и размеров предмета.
Работа над задачами II этапа и изучение образовательных материалов профиля помогут участникам подготовиться к финалу.
Гибкая электроника лежит в основе мягкой робототехники, очувствленных протезов, гибких носимых устройств, биомедицинских и нейротехнологий, умной одежды, обуви и текстиля.
Сегодня активно развиваются технологии печати электронных устройств, включая 3D-печать и рулонные технологии, а также создаются новые органические материалы для гибкой электроники. Специалисты разрабатывают электропроводящие и природные полимеры, такие как ДНК и молекулярные структуры, подобные шелку и паутине.
Командам в течение нескольких дней предстоит решать большую инженерную задачу. Финалисты разработают элемент гибкой электроники на основе полимеров — тактильный сенсор для мягкой робототехники. Сенсор использует молекулярный механизм возникновения электропроводности в ультратонких диэлектрических полимерных пленках под действием механического давления.
Задача включает три направления:
Начиная со II этапа участникам необходимо объединиться в команды. Тем, у кого команды нет, организаторы профиля помогут ее найти (подробнее о командообразовании и том, как искать команду).
Чем больше компетенций в команде, тем выше ее эффективность.
Участникам понадобятся следующие компетенции:
Уверенные знания по физике и электронике — понимание физических законов протекания тока в различных материалах: проводниках, полупроводниках и диэлектриках.
Уверенные знания по химии и материаловедению — понимание молекулярного строения сложных веществ, полимеров.
Навык быстрого поиска информации — не обязательно заучивать все формулы и законы, но важно знать, что и где искать.
Для участия во II и заключительном этапах понадобится команда из 3 человек:
Роль 1. Инженер-исследователь. Знает, как работать с разными материалами. Разбирается в электродинамике и электрофизических свойствах материалов: диэлектриков и проводников.
Роль 2. Инженер-электроник. Разбирается в физических основах электроники и физики в целом. Умеет находить решения сложных задач, разбираться в схемотехнике.
Роль 3. Инженер-химик. Разбирается в строении материалов, физике полимеров, молекулярном строении материалов. Совместно с другими членами команды должен рассчитать размеры молекул и макромолекул, оценить толщину полимерных пленок, зная количественные характеристики растворов.
