科学家们已经开发了一种柔软,灵活的人造皮肤,该皮肤与可拉伸的电子设备集成在一起,可以使机器人具有触觉。美国休斯顿大学的研究人员开发了一种生产可拉伸电子产品的新机制,该过程依赖于现成的材料,可以扩大规模用于商业生产。
他们使用称为聚二甲基硅氧烷 (pDMS) 的硅基聚合物和微小的纳米线创建了可拉伸的复合半导体,以创建一种溶液,该溶液硬化成使用纳米线传输电流的材料。休斯顿大学 (University of Houston) 助理教授于村江 (Cunjiang Yu) 表示: “这项工作是第一个以橡胶复合材料形式制造半导体的作品,旨在让电子元件即使在材料拉伸50% 后也能保持功能。”
传统半导体是易碎的,将它们用于其他可拉伸的材料中需要复杂的机械调节系统。这既比新发现更复杂,更不稳定,也更昂贵。“我们的战略具有制造简单,可扩展制造,高密度集成,大应变容限和低成本的优势,” Yu说。
研究人员创建了电子皮肤,并用它来证明机械手可以感知杯子中热水和冰水的温度。他们说,皮肤还能够解释发送到手的计算机信号,并将信号复制为美国手语。
人造皮肤只是一种应用,研究人员说,发现一种柔软,可弯曲,可拉伸和可扭曲的材料将影响软可穿戴电子产品的未来发展,包括健康监护仪,医疗植入物和人机界面。
研究人员说: “我们预见,通过将半导体纳米原纤维渗透到橡胶中来实现弹性体半导体的策略将推动可拉伸半导体的发展。”他们说: “这将推动可拉伸电子技术在广泛应用领域的发展,如人造皮肤、生物医学植入物和手术手套。”这项研究发表在《科学进展》杂志上。
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