新型傳感器像羽毛一樣輕 可作為人類第二皮膚

　　日本東京大學(xué)材料科學(xué)家染矢高雄(TakaoSomeya)和馬汀-卡爾藤布魯恩(MartinKaltenbrunner)指出，這種塑料質(zhì)地電路比羽毛還輕，僅有1微米厚度，非常柔韌，可以作為植入器放置在人體中，且很難感受到它們的存在，例如：放置在手背，或者貼在嘴唇上。

　　染矢高雄說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)旨在研制新型生物醫(yī)學(xué)傳感器，使佩戴者沒(méi)有不舒適的感覺(jué)。它還可以在無(wú)壓狀態(tài)下測(cè)量體溫和心率，這是設(shè)計(jì)感官觸覺(jué)或者溫度的人造皮膚關(guān)鍵性特征。”

　　之前科學(xué)家曾建造超薄傳感器，其中包括：“電子紋身”貼片粘在皮膚上，能夠記錄大腦電波，當(dāng)孕婦使用時(shí)可記錄胎兒心率。但是制造更纖薄、柔韌性傳感器將對(duì)傳統(tǒng)微芯片制造技術(shù)帶來(lái)問(wèn)題，正常地高能量等離子可沉積在結(jié)構(gòu)表面用于建造電路，但是這種方法卻無(wú)法很好地工作在柔軟、類似皮膚的材料。

　　染矢高雄說(shuō)：“高能量等離子處理方法破壞了超薄和整合聚合物箔片，會(huì)形成針孔，目前我們的方法可以避免這一點(diǎn)。”

　　該研究小組發(fā)現(xiàn)一種方法在室溫下沉積超纖薄氧化鋁層在一個(gè)透明聚合物箔片，之后能夠附加電路元件至氧化物基片，例如：碳質(zhì)材料制成的晶體管，有機(jī)化合物和觸摸傳感器或者溫度傳感器。

　　不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體，這種有機(jī)材料能夠在室溫下加工處理，目前基于有機(jī)材料的電路無(wú)法像硅質(zhì)晶體管那樣快速處理信息，但能很好地適配探測(cè)器。研究小組建造了包含有機(jī)觸摸傳感器的12×12陣列電路，該結(jié)構(gòu)每平方米重量?jī)H3克，通過(guò)放置電子元件在預(yù)拉伸聚合物上可實(shí)現(xiàn)超級(jí)彈性。當(dāng)該材料伸展至2.33倍，其電子和機(jī)械性能并未改變。

　　英國(guó)布里斯托爾機(jī)械實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)主管克里斯-梅爾赫什(ChrisMelhuish)稱，這種傳感器無(wú)法獨(dú)立運(yùn)行，它需要電源供給，雖然它像羽毛一樣輕，但仍需要類似其它電路結(jié)構(gòu)的電流連通性，這將是下一個(gè)重大設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。