日本研制出新型傳感器 或可作第二皮膚

　　日前，日本東京大學(xué)的兩位材料科學(xué)家TakaoSomeya和MartinKaltenbrunner研制出一種帶有傳感器的透明塑料有機(jī)薄膜，據(jù)英國(guó)新科學(xué)家雜志報(bào)道，其可作為醫(yī)學(xué)植入器，其結(jié)構(gòu)非常微妙，不會(huì)引起人們的刻意關(guān)注，或者它可作為假肢和機(jī)器人的“感官皮膚”。

　　據(jù)介紹，這種帶有傳感器的塑料有機(jī)薄膜比羽毛還輕，厚度僅為2微米，而且具備相當(dāng)不錯(cuò)的柔韌性：可彎曲、可拉伸，也可折疊。哪怕是放在潮濕的環(huán)境，也不會(huì)影響到它的性能。它完全可以粘附到人體任何部位，例如：放置在手背，或者貼在嘴唇上。而佩戴者幾乎感覺不到它的存在。

　　Someya還指出：“這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)引領(lǐng)生物醫(yī)學(xué)傳感器的潮流，佩戴者感到不適的概率極低。另外，這種薄膜里面的傳感器能夠隨時(shí)測(cè)量用戶的體溫、心率。至于他們是否在做運(yùn)動(dòng)，完全可以通過(guò)數(shù)據(jù)讀出來(lái)。”

　　之前科學(xué)家曾建造超薄傳感器，其中包括：“電子紋身”貼片粘在皮膚上，能夠記錄大腦電波，當(dāng)孕婦使用時(shí)可記錄胎兒心率。但是制造更纖薄、柔韌性傳感器將對(duì)傳統(tǒng)微芯片制造技術(shù)帶來(lái)問(wèn)題，正常地高能量等離子可沉積在結(jié)構(gòu)表面用于建造電路，但是這種方法卻無(wú)法很好地工作在柔軟、類似皮膚的材料。Someya說(shuō)：“高能量等離子處理方法破壞了超薄和整合聚合物箔片，會(huì)形成針孔，目前我們的方法可以避免這一點(diǎn)。”

　　在約翰開普勒大學(xué)的工作同事協(xié)作下，該團(tuán)隊(duì)找到了一種方法，可以在常溫的情況下往有機(jī)薄膜鍍上一層氧化鋁層，隨后便可把一些像晶體管、微型的觸摸傳感器、溫度傳感器等電路組件加入到薄膜的電路里面。雖然目前基于有機(jī)材料的電路無(wú)法像硅質(zhì)晶體管那樣處理高速的信息，但對(duì)于傳感器來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠用。

　　不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體，這種有機(jī)材料能夠在室溫下加工處理，目前基于有機(jī)材料的電路無(wú)法像硅質(zhì)晶體管那樣快速處理信息，但能很好地適配探測(cè)器。研究小組建造了包含有機(jī)觸摸傳感器的12×12陣列電路，該結(jié)構(gòu)每平方米重量?jī)H3克，通過(guò)放置電子元件在預(yù)拉伸聚合物上可實(shí)現(xiàn)超級(jí)彈性。當(dāng)該材料伸展至2.33倍，其電子和機(jī)械性能并未改變。

　　就在不久前，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校工程師用一種柔韌靈活的塑料，首次創(chuàng)造出一種薄薄的電子皮膚，又稱e-皮膚。當(dāng)觸摸它時(shí)能立即發(fā)光，而且壓強(qiáng)越大，它發(fā)出的光越明亮。這一成果有望讓機(jī)器人擁有更加真實(shí)的觸感。研究人員表示，這種e-皮膚柔韌靈活，與iPhone、計(jì)算機(jī)顯示屏和ATM機(jī)上所用的堅(jiān)硬觸摸屏不同，它能輕松地鋪在任何物體表面。它除了能給機(jī)器人帶來(lái)更精微的觸覺，還能用于制造像壁紙之類的設(shè)施，兼作觸摸屏顯示器、儀表板壓層材料等，讓駕駛員只需揮揮手就能調(diào)節(jié)控制鍵