会发光的电子皮肤 一张薄薄的塑胶

【大纪元2013年08月22日讯】（大纪元记者吴翰林编译报导）美国的研究人员近来开发出一款制作在塑胶上相当复杂的电子系统，透过一张会发光薄薄的塑胶及灵活的电脑介面制作出俗称“电子皮肤”的可挠式感应器网路，电子皮肤可准确的反映出受压的大小并发光，受压越大发光即越明亮。

根据《自然材料》(Nature Materials)期刊的报导，新的发光“电子皮肤”(electronic skin, e-skin)是延续之前在加州大学伯克利分校(UCB)电气工程和计算机科学教授Ali Javey的实验室所做的研究。该小组已发展利用大量的传统硅制程技术程式，均匀且可靠地将各种有机和无机物质结合至塑胶表面上。

Javey和他的同事设计使电子皮肤的具有光学响应。研究人员结合了导电性、压感性橡胶材料、有机发光二极管（OLED）及由半导体碳奈米管制做的薄膜电晶体，去建造压力感测及发光画素装置。这种功能的系统在塑胶上制作，相较于之前在硅表面制作是更加复杂。

该团队日前展示了高解析度的压力感应器网路，藉由在相对大面积的塑胶基板上制作奈米装置，施加的压力产生的电子读出高解析度的压力传感器网路。新工作的目标是制作压力感应器，可以直接与人类互动。

近年来，已经有越来越多研究，致力于在塑胶表面上开发比传统制程的硅晶圆更柔软的电子设备。灵活、可弯曲的电子材料开启许多新的应用，如包覆在器官有着可折叠显示器的医疗感应器。特定的塑胶可以作为电子系统的基底，但在塑胶上确实地布上复杂电路却一直是个挑战。

伊利诺大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)材料科学教授罗杰斯(John Rogers)表示，物质和元件在结合后的多样性，使发光压力感应器的特性令人印象深刻。奈米材料的研究结果阐明了如何将基本的元件研究和简单设备，转换成精密且宏观且具有独特的功能的设备，他的研究小组已经制作了令人印象深刻的灵活电子感应器（请参考期刊“Electronic Sensors Printed Directly on the Skin”）

Javey表示：用于构建传统的液晶显示器的工具和方案，也可以用于制造他的小组所研发的电子皮肤，原则上可以包含其他类型的感应器，也可以其他方式设计。他的研究小组也在寻求将印刷电子产品直接置于塑胶的方法。这尚在发展的早期阶段，但最终可能会提供一种有效产生大量互动式传感器的途径。

电子皮肤可用于机器人、汽车仪表板、手机萤幕、互动桌布甚至可望用来发展如电子绷带，用来持续监控心跳和血压等需要即时回馈的讯息，随着电子皮肤技术的不断进步，可望为人类带来更多的便利性。

（责任编辑：林文）