國外研發柔性可穿戴電子貼片,通過傳感器實現人機雙向通信

2020-12-01 RFID世界網

　　據外媒報導，休斯敦大學的工程師正試圖讓人類和機器的融合變得更容易。近日，該校的工程師研發了一種柔性電子貼片，當貼片貼在人的手背上時，機器人可以做出和人類相同的動作，比如握拳或伸開手掌。貼片通過傳感器將做出的動作和其他指令翻譯給機器人，讓它做出與指令相同的動作。

貼片通過傳感器將做出的動作和其他指令翻譯給機器人，讓它做出與指令相同的動作 資料圖

　　同時，機器人通過貼片中使用的集成加熱電路將機械手的溫度反饋給人的手，從而關閉人機互動控制的迴路。

　　為了完成雙向交互，研發團隊還開發了各種輔助貼片的器件。包括電晶體、 RRAM(阻變式電阻存儲器)、應變傳感器、紫外光探測器、溫度傳感器和加熱器。

從左到右：RRAM、FET、UV傳感器、溫度傳感器、應變傳感器

　　這些器件都是在低溫製造過程中使用相同材料，採用光刻技術製成的結構，由50納米厚的金導體、銦氧化鋅(IZO)半導體、聚醯亞胺封裝以及用於電晶體的一種稱為SU-8的普通介質環氧樹脂組成。

　　導體的蛇形結構允許器件在不斷裂的情況下與聚醯亞胺一起拉伸，但半導體的多功能性才是這些器件真正的亮點。在電晶體中，IZO起到電子導電半導體的作用，在紫外傳感器中起到光導體的作用。IZO的電阻隨溫度的升高而減小，可以作為溫度傳感器熱敏電阻中的可變電阻，它的電阻隨應變的增大而增大，可以形成應變傳感器。

　　在這些材料的另一種結構排列中，某些電壓會在IZO中形成或破壞導電絲，產生阻變式電阻存儲器。即使在作為膠體沉積並乾燥形成凝膠(所謂的溶膠-凝膠過程)之後，IZO仍能保持這些功能。

　　驚喜的是，一般來講想要在一種設備上實現多種功能可能需要多種材料的集成，或者需要多個晶片集成在一起。但現在研究人員只使用一種材料就可以做到這一切。

　　據研究人員介紹，這款設備可能能夠通過握手就能推斷出病人的身體狀況。另外，它還可以幫助人類通過機器人處理對人類在直接處理情況下存有危險的材料。

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