沒什么不可能手機(jī)傳感器也能植入人體？

時間：2013-09-17 11:26:59

關(guān)鍵字：手機(jī)傳感器 GE 微米器件

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[導(dǎo)讀]智能手機(jī)里的微觀傳感器和電機(jī)能檢測運(yùn)動，有一天或許可以幫助相機(jī)對焦?，F(xiàn)在，科學(xué)家們?yōu)檫@些機(jī)器設(shè)計(jì)與人體相容的元件，這將可能使它們非常適合使用在醫(yī)療設(shè)備，如仿生肢體和其他人造人體部分，研究人員說。該技術(shù)

智能手機(jī)里的微觀傳感器和電機(jī)能檢測運(yùn)動，有一天或許可以幫助相機(jī)對焦。現(xiàn)在，科學(xué)家們?yōu)檫@些機(jī)器設(shè)計(jì)與人體相容的元件，這將可能使它們非常適合使用在醫(yī)療設(shè)備，如仿生肢體和其他人造人體部分，研究人員說。

該技術(shù)被稱為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，包括寬度小于100微米的零件，相當(dāng)于人的頭發(fā)的平均直徑。例如，能顯示智能手機(jī)是垂直還是水平放置的加速器是一個MEMS傳感器。它根據(jù)手機(jī)的環(huán)境進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，例如將動作轉(zhuǎn)換為電脈沖。

MEMS致動器或許使用在你下一部智能手機(jī)的攝像頭上，它以相反的方式工作，把電信號轉(zhuǎn)換成動作。

MEMS通常用硅制作。但現(xiàn)在研究人員已經(jīng)設(shè)計(jì)出一種方法，以橡膠為原料，為這些微型機(jī)器制造出高度靈活的部件，這些有機(jī)聚合物比起硅更適合植入人體內(nèi)。

由于高機(jī)械強(qiáng)度和電能產(chǎn)生反應(yīng)，對MEMS來說，這種新的有機(jī)聚合物是好東西。它也是無毒，因此與生物相容，或適合于在人體內(nèi)使用。

科學(xué)家從該聚合物制造出MEMS器件的方法稱為納米壓印光刻技術(shù)。其工作過程很像一個微型的橡皮圖章，把模具壓進(jìn)軟聚合物從而做出精細(xì)的圖案，這些模具的圖案可以精確到一個納米(十億分之一米)大小?？茖W(xué)家印制的元件僅2微米厚，寬2微米，約2厘米長。

“這種印刷實(shí)際上是可行的，這就是說，我們能夠得到正確的方法，”以色列特拉維夫大學(xué)的材料科學(xué)家，同樣也是研究員的LeeyaEngel告訴LiveScience。“小尺度制作是一個非常棘手的工作，特別是使用新材料。”

事實(shí)上，納米壓印光刻技術(shù)不依賴于昂貴或復(fù)雜的電子產(chǎn)品，這使該新工藝簡單，價(jià)格便宜。

Engel說：“新軟質(zhì)材料在微型設(shè)備上的使用延伸了想象力也增加了技術(shù)的限制，但只有實(shí)現(xiàn)印刷技術(shù)的發(fā)展，并能進(jìn)行低成本批量生產(chǎn)，在行業(yè)里引入聚合物MEMS才變得有可能。”

科學(xué)家們先前已經(jīng)制造出可與生物相容的MEMS器件，Engel說，但她的團(tuán)隊(duì)的方法有一個優(yōu)勢：它可以快速和低成本地生產(chǎn)這些具生物相容性的部件。

“其他的方法，尤其是當(dāng)你想縮減到一微米以下的范圍，是非常昂貴，而且需要很長的時間，”Engel說。

例如，使用電子束來制造大量的MEMS器件“可能需要機(jī)器運(yùn)行整夜，這是非常昂貴，”Engel說。“我們的方法只花約15分鐘。”

作為獎勵，這種有機(jī)聚合物制成的MEMS器件是高度靈活的，他們可能會比傳統(tǒng)材料制成的組件靈活數(shù)百倍。例如，這種靈活性可使MEMS傳感器對振動更敏感，MEMS電機(jī)也更節(jié)能，從而制作出更好的手機(jī)相機(jī)，更長壽命的手機(jī)電池。

現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)計(jì)劃幾乎完全用聚合物制來造功能部件。