Fleksibel elektronisk hud hjælper mennesker-maskine interaktioner

Menneskets hud indeholder følsomme nerveceller, der registrerer tryk, temperatur og andre fornemmelser, der tillader taktile interaktioner med miljøet. For at hjælpe robotter og proteser med at opnå disse evner, forskere forsøger at udvikle elektroniske skind. Nu rapporterer forskere en ny metode i ACS -anvendte materialer og grænseflader der skaber en ultratynd, elastisk elektronisk hud, som kunne bruges til en række forskellige interaktioner mellem mennesker og maskiner.

Elektronisk hud kan bruges til mange applikationer, herunder proteser, bærbare sundhedsmonitorer, robotik og virtual reality. En stor udfordring er at overføre ultratynde elektriske kredsløb til komplekse 3D-overflader og derefter lade elektronikken være bøjelig og strækbar nok til at tillade bevægelse. Nogle forskere har udviklet fleksible "elektroniske tatoveringer" til dette formål, men deres produktion er typisk langsom, dyrt og kræver fremstillingsmetoder i renrum, såsom fotolitografi. Mahmoud Tavakoli, Carmel Majidi og kolleger ønskede at udvikle en hurtig, enkel og billig metode til fremstilling af tyndfilmskredsløb med integreret mikroelektronik.

I den nye tilgang, forskerne mønstrede en kredsløbsskabelon på et ark overførings -tatoveringspapir med en almindelig desktop laserprinter. De dækkede derefter skabelonen med sølvpasta, som kun klæbte til det udskrevne tonerblæk. Oven på sølvpastaen, teamet deponerede en gallium-indium flydende metallegering, der øgede kredsløbets elektriske ledningsevne og fleksibilitet. Endelig, de tilføjede ekstern elektronik, såsom mikrochips, med en ledende "lim" lavet af lodret justerede magnetiske partikler indlejret i en polyvinylalkoholgel. Forskerne overførte den elektroniske tatovering til forskellige objekter og demonstrerede flere anvendelser af den nye metode, såsom at styre en robotprotearm, overvågning af menneskelig skeletmuskulaturaktivitet og inkorporering af nærhedssensorer i en 3D-model af en hånd.