羽毛光传感器和第二层皮肤一样舒适

2017-10-01 14:02:16

保罗·马克斯视频:感觉皮肤可以用作口腔植入物(图片:东京大学)一个带有传感器的透明塑料薄片可以导致医疗植入物的发展如此不引人注意,人们几乎没有注意到它们,或者提供“感应皮肤”假肢或机器人据日本东京大学的Takao Someya和Martin Kaltenbrunner领导的材料科学家说他们的塑料电路比羽毛轻,只有1微米薄它也是如此灵活和坚韧,如果在你的手背上戴上它,或者在你的嘴唇顶部衬里,那么基于它的植入物几乎是不可察觉的 “这项技术将导致生物医​​学传感器不会给佩戴者带来任何不适,”Someya说 “它们可以无压力地测量体温和心率,它们的抗冲击意味着它们即使在运动和锻炼期间也能正常工作”传感器具有塑料食品包装的一致性,可以弯曲,伸展,皱折并放置在潮湿的环境中而不影响其操作能力 - 人造皮肤的关键特性,旨在感知触摸或温度之前已经制造出超薄传感器,包括贴在皮肤上的“电子纹身”贴片,如果由母亲佩戴,可以记录脑波甚至胎儿的心率但是,制造更薄,更灵活的传感器可能会遇到传统微芯片制造技术的问题通常,高能等离子体离子沉积在表面上以构建电路但这种方法在柔软的皮肤状材料上效果不佳 “高能等离子体处理会破坏超薄和适形的聚合物箔并产生针孔,”Someya说 “我们的方法避免了这种情况”该团队与位于奥地利林茨的约翰内斯开普勒大学的同事合作,找到了一种在室温下在薄的聚合物箔上沉积一层非常薄的氧化铝的方法然后,它们能够将电路元件连接到氧化物衬底,例如由碳基有机化合物和触摸或温度传感器制成的晶体管与传统半导体不同,有机成分可以在室温下放置目前,基于有机材料的电路不能像硅基晶体管那样快速地处理信息,但它们非常适合于传感作为演示,该团队使用12×12阵列的有机触摸传感器构建了一个电路该结构仅重3克/平方米,并且可以通过将电子元件放置在预拉伸的聚合物上而制成超弹性的 “电动和机械性能几乎没有变化,即使拉伸高达233%,”Someya说 Chris Melhuish是英国布里斯托机器人实验室的实验室主任,该实验室为机器人开发了一种生物灵感指尖,使用橡胶凸起来感知触摸表面引起的变形他对新的羽毛灯技术印象深刻 “这是一项了不起的工作 - 应该表示祝贺,”Melhuish说 “机器人皮肤需要像人体皮肤一样坚韧当你触摸它时,你不希望它剥落因此,他们所取得的出色的皮肤伸展性能将非常有用“但他提醒说,在皮肤传感器进入现实世界的四肢之前,还有一个重要的步骤 “传感器不能单独工作,它需要供电,而数据必须从中传出,”Melhuish说 “因此,尽管它像羽毛一样轻,但它们需要具有相似功能的连接这是他们的下一个挑战“期刊参考:自然,DOI:10.1038 / nature12314关于这些主题的更多信息: