Фотография фрагмента интерактивной электронной кожи, размеры которой приблизительно 3 на 3,5 см ("кожа" содержит 16 х 16 пикселей). (кликните картинку для увеличения)

29.07.2013 (15:50)
Просмотров: 2903
Рейтинг: 1.33
Голосов: 3

Теги:
кожа, робот, диод, транзистор, датчик,

Технология >> Нанотехнология

Исследователи из США отчитались об успешной интеграции на единой пластиковой подложке большой площади трех различных электронных компонент: транзисторов на основе полупроводниковых углеродных нанотрубок, полимерных датчиков, чувствительных к давлению, а также массива органических светоизлучающих диодов (OLED). Полученная ими механически гибкая сенсорная сеть (или «электронная кожа») реагирует на прикосновение, включая освещение. И, чем выше давление прикосновения, тем ярче загораются светодиоды. Как считают ученые, разработанная ими технология может в будущем способствовать улучшению осязания роботов. Кроме того, она может найти применение в таких интересных сферах, как сенсорные обои. Также разработка может использоваться в медицине, в частности, для создания электронных повязок, контролирующих состояние здоровья пациента в режиме реального времени.

Группа ученых из University of California (США) отчиталась о создании новой «электронной кожи» с необычными свойствами. Создание материала происходило в несколько этапов. На первом тонкая кремниевая подложка покрывалась слоем полимера толщиной всего 25 микрон. После этого структура «обжигалась» в печи при температуре 300 градусов. Электронные компоненты будущей кожи размещались вертикально на поверхности полимера с использованием обычных техник построения микросхем. После этого полимерный лист отсоединялся от кремниевой подложки вместе с встроенной в него сенсорной сетью. Так система получала механическую гибкость.

Каждый «пиксель» в активной матрице устройства содержит в себе транзисторы на основе углеродных нанотрубок с электродом стока, соединенным с анодом OLED. На верхнюю часть OLED нанесен чувствительный к давлению полимер, который формирует электрический контакт с катодом OLED каждого пикселя. Проводимость верхнего покрытия обеспечивается серебряной краской, которая выступает в качестве контакта «земли». Подобная схема позволяет включать OLED во время прикосновения к «коже».

Как отмечают сами ученые, их «электронная кожа» является первой гибкой системой, которая по разному реагирует на давление различной интенсивности и обеспечивает реакцию в режиме реального времени (через свечение интегрированных OLED). Таким образом, простейшее применение устройства – визуализация интенсивности приложенного давления.

Стоит отметить, что электронная кожа может наноситься на различные поверхности, в том числе изогнутые сложным образом. Сфера потенциальных применений включает в себя кожу для роботов, интерактивные обои, интерактивные панели в автомобиле или различных электронных устройствах. Кроме того, «кожа» может выступать в роли электронных бинтов, постоянно контролирующих артериальное давление и частоту пульса пациента (предлагая эту информацию врачу в режиме реального времени).

В данный момент научная группа занимается интеграцией более функциональных возможностей в разработанную кожу. В частности, поставлена цель обеспечить тепловое и световое зондирование, а также возможность простого измерения давления кожей. Кроме того, исследователи планируют экспериментировать с возможностью «рулонного» построения своей электронной сети, чтобы ее можно было наносить на поверхность недорогим методом печати.

Подробный отчет о проделанной работе опубликован в журнале Nature Materials.

	Читать @SciLibCom Твитнуть Нравится

Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:

Новость подготовлена по материалам nanotechweb.org