昨日中科院官網(wǎng)宣布，半導(dǎo)體研究所半導(dǎo)體超晶格國家重點實驗室沈國震課題組與解放軍總醫(yī)院教授姜凱展開深度合作，在前期系列研究成果的基礎(chǔ)上，在電子皮膚領(lǐng)域取得了新進展，開發(fā)了一種可直接貼附在人體表面的超薄高像素柔性電子皮膚陣列。
前期研究成果包括Nano Energy, 2016, 23, 7.; Nano Energy, 2017, 35, 121.; Adv. Mater. Technol. 2016, 1, 1600136.; Sci. China. Mater. 2016, 59, 173.
皮膚是人體最大的器官，負責(zé)人體內(nèi)部與外界環(huán)境的交互。在其柔軟的組織下面分布著一個龐大的傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而實時獲得溫度、壓力、氣流等外界信息的變化。電子皮膚通過模擬人類皮膚的傳感功能，能實現(xiàn)或超越皮膚的傳感性能，在機器人、人工義肢、醫(yī)療檢測和診斷等方面展現(xiàn)應(yīng)用前景。隨著信息技術(shù)的不斷進步，人們對高性能電子皮膚的需求也不斷增加。因此，具有超薄、可拉伸、多參數(shù)檢測等性能的柔性電子皮膚正在獲得廣泛的關(guān)注，發(fā)展迅猛。
多功能超薄電子皮膚及相關(guān)測試數(shù)據(jù)
據(jù)中科院介紹，此電子皮膚陣列通過引入聚合物中空球納米結(jié)構(gòu)，傳感器對環(huán)境壓力展現(xiàn)出了超高的靈敏度(31.6 kPa-1)，以及低的探測下限(0.6 Pa)。由于所制備的聚合物具有負溫阻效應(yīng)，傳感器還對環(huán)境溫度具有很好的響應(yīng)。
利用簡單的半導(dǎo)體加工及轉(zhuǎn)印工藝，設(shè)計了微米級的超薄可拉伸襯底及蛇形電極結(jié)構(gòu)，使得器件不僅彈性好，也不易損壞，可以在不同環(huán)境下拉扯揉折之后，仍能感受到外部壓力與溫度的變化。將這種超薄電子皮膚應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，成功地實現(xiàn)了對人體脈搏、語音、呼吸、體表溫度等生理信號的實時快速監(jiān)測，并實現(xiàn)了對不同物體的壓力分布成像。為了避免人體生理信號監(jiān)測中，體表溫度變化對器件的影響，還對傳感器進行了溫度補償進而提高器件在實際應(yīng)用中的檢測精度。
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