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新可穿戴新设备,可拉伸电路:电子皮肤未来可期

新可穿戴新设备,可拉伸电路:电子皮肤未来可期

  • 作者:塑伯
  • 来源:www.tpe-sp.com
  • 发布时间:2022-03-14 10:22
  • 访问量:

新可穿戴新设备,可拉伸电路:电子皮肤未来可期

  • 分类:智能穿戴动态
  • 作者:塑伯
  • 来源:www.tpe-sp.com
  • 发布时间:2022-03-14
  • 访问量:771

 电子皮肤,一种可以让机器人产生触觉的系统,其结构简单,可被加工成各种形状,能像衣服一样附着在设备表面,能够让机器人感知到物体的地点和方位以及硬度等信息。该项技术关键点在于一种名为QCT的复合材料,由美国麻省理工学院的技术人员研发而成。其他类似发明还有日本和飞利浦公司研制的电子皮肤。

 

在这样的基础上,现在,研究人员将电子皮肤朝人类皮肤又推进了一步。他们已经开发出了可以被拉伸、折叠、弯曲、扭曲而不损害其工作能力的可拉伸电路。简言之,这种电路每次被拉伸后都能恢复到原来的形状。该小组已在其发表的研究上,描述了他们如何使用建造固体硅芯片的同一类型的设备,在类似胶皮的材料上打印出可拉伸和耐用的集成电路。在这种方式下,研究人员能够将超过4万个晶体管挤进一平方厘米的可拉伸电路,他们相信,他们将很快把一平方厘米上的晶体管数量增加一倍。

 

研究生团队发明了一种可模拟人类皮肤的高灵敏度柔性塑料薄膜材料。这种材料由高灵敏的电子感应器组成,当无数的感应器连成一片时,就形成与人类皮肤相似的薄膜。这种电子皮肤可以感知一只蝴蝶停在上面的压力,可以被广泛用于假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车方向盘和医学等。今年2月,再接再厉,创造性研制出世界最新的可拉伸太阳能电池,使电子皮肤可以实现自我发电。如今,又利用纳米材料为这种皮肤增加了透明和可拉伸功能,距离人类皮肤的功能越来越近。

 

此次研究的柔性材料除了将包含足够的晶体管,以创建简单的电路,用于诸如皮肤上的传感器、身体规模的网络、可植入的电子器件,以及可能更多的功能。其最大好处是,他们的柔性电路可以使用光刻技术来构建,使用紫外线将具体的电活性几何图案逐层转移到固体基材上。毋庸置疑,集成柔性传感器(人体生理信号监测)和柔性印刷电路板(信号调节/读出和无线传输)的人体区域传感网络,是可穿戴设备一个热门的研究方向。

 

然而,其器件的制造需要依赖于各种复杂的制造方法,例如光刻或印刷。可穿戴电子不是我们戴在手腕上每日计步的装置所能比。对于真正基于皮肤的感受性而言,需要和皮肤长时间密切接触,那些刚性脆弱的商业装置还无法实现这一点。而这给材料科学家带来了一系列有趣的挑战。无论研究人员尝试什么方法,未来的人们都将走向一个更具科幻感的世界。

 

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