日本東京大學(xué)的兩位材料科學(xué)家TakaoSomeya和MartinKaltenbrunner最近對(duì)外公布了他們的研究成果：一種帶有傳感器的透明塑料有機(jī)薄膜，將來完全可以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為人類的假肢也提供帶有觸感的“皮膚”。
這種帶有傳感器的塑料有機(jī)薄膜比羽毛還輕，厚度僅為2微米，而且具備相當(dāng)不錯(cuò)的柔韌性：可彎曲、可拉伸，也可折疊。哪怕是放在潮濕的環(huán)境，也不會(huì)影響到它的性能。它完全可以粘附到人體任何部位，而佩戴者幾乎感覺不到它的存在。
Someya在接受外媒采訪的過程中指出：“這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)引領(lǐng)生物醫(yī)學(xué)傳感器的潮流，佩戴者感到不適的概率極低。另外，這種薄膜里面的傳感器能夠隨時(shí)測(cè)量用戶的體溫、心率。至于他們是否在做運(yùn)動(dòng)，完全可以通過數(shù)據(jù)讀出來。”
如果要制造更纖薄、柔韌性更好的傳感器皮膚，這對(duì)微芯片和電路的要求更高：一般情況下，高能量等離子可沉積在結(jié)構(gòu)表面，形成電路。但是這對(duì)于類似于皮膚的柔韌薄膜來說，它們無法正常工作。
在約翰開普勒大學(xué)的工作同事協(xié)作下，該團(tuán)隊(duì)找到了一種方法，可以在常溫的情況下往有機(jī)薄膜鍍上一層氧化鋁層，隨后便可把一些像晶體管、微型的觸摸傳感器、溫度傳感器等電路組件加入到薄膜的電路里面。雖然目前基于有機(jī)材料的電路無法像硅質(zhì)晶體管那樣處理高速的信息，但對(duì)于傳感器來說已經(jīng)夠用。
“目前的高能量等離子處理方法會(huì)破壞和擊穿聚合物薄片，而我們的方案避免了這種情況發(fā)生。”
為了做示范，團(tuán)隊(duì)用這種薄膜和觸摸傳感器打造了一個(gè)12×12陣列電路。該結(jié)構(gòu)每平方的重量僅為3克。這種皮膚在拉伸至233%的時(shí)候，產(chǎn)品的電氣性能和機(jī)械性能并沒有多大的改變，里面的傳感器依然可以正常工作。
英國布里斯托爾機(jī)械實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)主管ChrisMelhuish在祝賀他們的同時(shí)也指出，這種“皮膚”無法獨(dú)立工作，需要外接電源和其他設(shè)備，這是它需要面臨的另一個(gè)重大挑戰(zhàn)。
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