211service.com
Elektronisk hud avger ljus när den trycks ned
Ett ark av tunn plast som avger ljus med en intensitet som exakt återspeglar mängden tryck som appliceras på dess yta, antyder en ny sort av flexibelt datorgränssnitt. Dess skapare säger att framtida iterationer av gränssnittet kan användas för robotik, bilinstrumentbrädor, mobila skärmar eller till och med interaktiva bakgrundsbilder.
Tryckpixlar: Ett helt tillverkat stycke elektronisk hud. Varje pixel avger ljus som svar på applicerat tryck.
Beskrivs idag i Naturmaterial , den nya ljusemitterande elektroniska huden, som dess uppfinnare kallar den, är en förlängning av tidigare arbete från labbet av Ali Javey , professor i elektroteknik och datavetenskap vid University of California, Berkeley. Javeys grupp har utvecklat processer som bygger mycket på traditionella kiseltillverkningstekniker för att enhetligt och tillförlitligt integrera olika organiska och oorganiska komponenter ovanpå plast.
Under de senaste åren har det gjorts ett ökande antal ansträngningar för att göra elektroniska enheter på ytor mindre styva än de kiselskivor som används i traditionell tillverkning. Flexibel, böjbar elektronik skulle öppna dörren till en mängd nya applikationer, från medicinska sensorer som sveper runt organ till vikbara displayer. Vissa plaster kan fungera som substrat för elektroniska system, men att tillförlitligt tillverka komplicerade kretsar på plast har varit en utmaning.
Laget tidigare visat ett nätverk av högupplösta trycksensorer gjorda av nanotrådar anordnade på en relativt stor yta av plast, som producerade en elektronisk avläsning av tryck som applicerades på ytan. Syftet med det nya arbetet, säger Javey, var att göra en trycksensoruppsättning som direkt kunde interagera med människor.
Javey och kollegor satsade på att få den elektroniska huden att reagera optiskt. Forskarna kombinerade ett ledande, tryckkänsligt gummimaterial, organiska ljusemitterande dioder (OLED) och tunnfilmstransistorer gjorda av halvledarberikade kolnanorör för att bygga en rad tryckavkännande, ljusemitterande pixlar. Medan ett system med denna typ av funktion är relativt enkelt att tillverka på en kiselyta, för plast, är detta ett av de mer komplexa systemen som någonsin har demonstrerats, säger Javey.
Mångfalden av material och komponenter som forskarna kombinerade för att göra den ljusemitterande trycksensormatrisen är imponerande, säger John Rogers , professor i materialvetenskap vid University of Illinois i Urbana-Champaign. Rogers, vars grupp har producerat sina egna imponerande flexibla elektroniska sensorer (se Elektroniska sensorer tryckta direkt på huden), säger att resultatet illustrerar hur forskning inom nanomaterial håller på att övergå från den grundläggande studien av komponenter och enkla enheter till utvecklingen av en sofistikerad demonstrator i makroskala enheter, med unik funktion.
Javey säger att verktyg och system som används för att bygga konventionella LCD-skärmar också kan användas för att tillverka hans grupps elektroniska skal, som i princip kan innehålla andra typer av sensorer och konstrueras för att reagera på andra sätt. Hans grupp arbetar också med metoder för att trycka elektronik direkt på plast. Dessa är i ett tidigt utvecklingsstadium, men kan så småningom ge en väg till att effektivt producera mycket stora interaktiva sensormatriser, säger Javey.