首页
资讯
新闻头条百科展会
专栏
慧聪头条产品评测高端访谈产品视频
资讯
产品导购产品评测指数分析百科知识
推荐
企业动态图文赏析人物访谈面料专栏新品发布棉花专栏

厉害了!可拉伸扩展的多功能集成电子皮肤应用这么广泛

http://www.textile.hc360.com2018年02月05日15:21 来源:纺织导报T|T

人体皮肤是活跃、敏感和高弹性的感觉器官,承担着保护身体、排汗、温度调节、感知冷热和压力等功能。人体躯体感觉系统能够通过皮肤中的触觉、温度、痛觉等感受器,将外界环境刺激转化为电脉冲信号,经过神经通路传导至神经中枢,从而使皮肤获得触觉、痛觉等感觉功能。

基于皮肤这种多功能生物模型,科学家们开展了一门新兴学科研究——触感电子学(俗称“电子皮肤”,Electronic skin, E-skin),用来模仿皮肤的感觉功能如触觉、温度感知等功能。


多功能电子皮肤的SCMN示意图


目前,电子皮肤在柔性或弹性基底上制作具备探测压力、温度或其他刺激的传感器及阵列,可感知周围环境中的各种物理、化学、生物等信号,将有助于开发新型人机接口、智能机器人、仿生假肢等智能化系统。此外,电子皮肤的重要发展趋势是多功能化与多重刺激同步监测。


聚酰亚胺网络的光学图像和倾斜SEM图像


近日,中国科学院北京纳米能源与系统研究所一研究团队提出了一种柔性可拉伸扩展的多功能集成传感器阵列,成功将电子皮肤的探测能力扩展到7种,实现温度、湿度、紫外光、磁、应变、压力和接近等多种外界刺激的实时同步监测。



研究人员通过微纳加工技术,制备出大倍率(8倍及以上,可根据需要设计)的聚酰亚胺(PI)拉伸结构网络,其中包括众多传感器节点和蜿蜒拉伸结构。基于这种拉伸结构网络,多种传感器能够以二维分布式或三维叠层式结构进行多功能化集成,并且多种传感单元可独立工作而不互相影响。利用基底的可拉伸性能,可实现电子皮肤的探测面积扩张,为其进一步的功能扩展提供了便利。


多功能电子皮肤的机械和电气测试


此外,研究人员利用这种电子皮肤制造出一种具有定制化功能集成的智能假肢,既赋予了假肢触觉功能,也使假肢具备了温度感知的能力。该研究将有助于开发新型人机接口、智能机器人、仿生假肢等智能化系统,多功能集成电子皮肤还可同步监测周边环境多种变量,用于人体健康监测等领域。


责任编辑:许月华

Tel:010-61723967

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。