星期六, 8月 24

超薄可穿戴電子皮膚

  東京大學研究團隊研發出一種可彎曲皮膚形態超薄有機電路。它只有食品包裝紙厚度的五分之一,比羽毛還輕,通過獲得大腦的信號,它可以改進假肢的運動。


  電路厚度僅有兩微米、彎曲半徑5 微米、重量為每平方公尺3克。一般人能看得清楚的最小物體大約是0.1mm, 除以電子皮膚(厚度2微米)來計算,除出來的比率是1/500,意味著電路比你可以看到的東西還小了500倍。

  東京大學研究團隊稱,設備嵌入到超薄薄膜中,它是獨一無二的,因為就算揉成球、伸縮,它仍然可以使用。有機電路能用來監測各種物理數據,比如體溫、血壓、來自肌肉或者心臟的電子脈衝。

  一些人如果只能移動自己的舌頭,可以將電路放在上齶充當觸摸板,用來操作通信設備。東京大學教授Takao Someya稱:“它可以連接到任何表面卻不限制穿戴的人。”

  健康護理傳感器一般使用矽、相對剛性的材料,它會引起人體的不適。有了柔性電路,就可以減少甚至完全消除這種緊張感。使用人工手臂、人工腿的人,超薄傳感器可以改善他們的生活。將電路環繞在手避或身體其它部分,就可以獲得神經信號,當人要移動時,信號會從大腦發送到肌肉,將脈衝送到四肢。


隨了醫療,還可以應用在機械上

該系統結構簡單,可被加工成各種形狀,能像衣服一樣附著在設備表面。其技術關鍵點在於一種被稱為QCT的量子隧道複合材料。QCT是一種金屬活性聚合材料,由金屬或非金屬碎料壓製而成,這種材料能對微小的壓力和触感進行測量並通過電阻值的變化反饋給電路,這就如同通過調光開關控制燈泡的亮度一樣。由於QCT自身所具備的這種獨特性能,它可被製作成各種形狀和大小的壓敏開關。通過絲網印刷後的QCT材料的厚度可薄至75微米。

與以往類似的材料相比,QCT材料不但能感知物體的硬度還能監測到物體的硬度等級。此外,借助XY掃描技術,使用QCT技術的機器人還能獲得不同區域(如前臂、肩部和軀幹)的綜合知覺信息。相信在不久將來,我們便可以看到有觸覺的機械人。


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