Das Bauzenan-Team der Stanford University legte den Grundstein für die Entwicklung elektronischer Komponenten, indem es das Konzept der "künstlichen Haut" auf eine neue Ebene brachte und nicht nur die präzisen dehnbaren elektronischen Komponenten demonstrierte, die die Beine von Marienkäfern spüren können Der Prozess der Herstellung solcher Komponenten in großem Maßstab: Der Mensch kann die Welt in vielerlei Hinsicht erfahren: Sehen, Hören, Riechen, Schmecken, Berühren ... Unsere Wahrnehmung dieser Welt durch unsere Hände profitiert von unseren sensiblen Fingerspitzen. Bevor wir die Flamme berühren, können wir ihre Wärme spüren und die Zärtlichkeit und Zärtlichkeit des Gesichts des Neugeborenen spüren.
Aber für diejenigen, die künstliche Gliedmaßen tragen, verlieren sie diese Fähigkeit.Professor Bao Zhenan von der Stanford University hat das Team für viele Jahre geleitet, um "taktile" künstliche Hautentwicklung zu entwickeln. In der Tat ist dies einzigartig Die elektronische Komponente, die gestreckt werden kann, aus empfindlichen elektronischen Materialien, kann die Stromänderungen, die durch winzige Drücke verursacht werden, erfassen.
In einem Artikel, der am 19. in Nature veröffentlicht wurde, beschrieb das Team zwei technische Durchbrüche: Erstens erstellten sie eine skalierbare Polymerschaltung, die mithilfe eines integrierten taktilen Sensors einen künstlichen Fehler erkennen kann. Schwache Fußabdrücke: Obwohl diese technologische Errungenschaft ein Meilenstein für sich ist, ist die zweite eine praktischere Entwicklung: Sie ist eine Methode für die großtechnische Produktion dieser neuen Art flexibler, skalierbarer elektronischer Originale - dies ist ein Weg zur Kommerzialisierung. Ein wichtiger Schritt.
"Studien zu künstlicher Haut und flexibler Elektronik haben große Fortschritte gemacht, aber bis jetzt war niemand in der Lage, eine zuverlässige Produktion von dehnbaren Schaltungen zu demonstrieren", sagte Bao.
Das Team erreichte die perfekte Integration mehrerer Polymerschichten, von denen einige die Dehnbarkeit des Geräts gewährleisteten, andere verwendeten Isolatoren, um elektronisch empfindliche Materialien zu isolieren, darunter eine Verbindung, bei der Tintenstrahldrucker in spezifischen Beschichtungen verwendet wurden. Der Stromkreis ist gezogen: Das Team hat sein Material erfolgreich zu einem etwa zwei Quadratzentimeter großen Quadrat mit mehr als 6.000 einzelnen Signalverarbeitungsgeräten verarbeitet, genau wie synthetische Nervenenden, die alle in wasserdichten Schutzschichten eingekapselt sind.
Der Prototyp kann auf das Doppelte seiner ursprünglichen Größe gestreckt werden, während er seine Fähigkeit behält, Strom ohne Risse, Delaminationen oder Falten zu leiten.Um die Haltbarkeit zu testen, führte das Team mehr als 1.000 Ziehvorgänge an der Probe durch. Stretch, aber nicht zu erheblichen Schäden oder verringerte Empfindlichkeit.Wenn die Forscher ihre Proben auf die unregelmäßige Oberfläche der menschlichen Hand steckten, war der Effekt immer noch sehr gut.
Eines Tages kann die Oberfläche der Prothese von diesem flexiblen elektronischen Material bedeckt sein, aber vorher könnte uns diese Technologie neue flexible elektronische Geräte bringen, die die bestehenden starren elektronischen Geräte revolutionieren werden. Ändern.
