据揭橥于13日《自然》杂志的一项最新研究,美国斯坦福大学研究职员提出了一种新的皮肤状集成电路的设计和制造工艺,其大小仅为以前版本的1/5,而速率却快1000倍。研究职员证明,这种集成电路能驱动微型LED屏幕,而且比人类指尖更敏感,能检测出盲文阵列,为可穿着和可植入电子产品在生物医学领域的运用拓宽了道路。
斯坦福航空航天自主研究中央(CAESAR)的研究职员在机器人测试台上进行测试,该测试台可以仿照自主航天器的运动。图片来源:安德鲁·布罗德海德/斯坦福大学
小型可穿着或可植入电子设备能帮人们监测康健状况,有助于改进自主治疗。但这些电子设备须要足够小且足够优柔,能随组织移动而波折和拉伸,否则会侵害组织。

研究职员首次将柔性集成电路变得足够小、足够快。电路的核心是由半导体碳纳米管和软弹性电子材料制成的可伸缩晶体管。与坚硬易碎的硅不同,夹在弹性材料之间的碳纳米管具有鱼网状构造,许可它们在拉伸和变形时连续发挥浸染。晶体管和电路与可拉伸的半导体、导体和介电材料一起排布到可拉伸的衬底上,1平方厘米内能安装2500多个传感器和晶体管,形成比人类指尖灵敏10倍以上的有源矩阵触觉阵列。
传感器阵列可以检测眇小形状的位置和方向,或者识别盲文中的全体单词。研究职员阐明说,对付盲文,人类常日一次能读一个字母。有了如此高的分辨率,只需轻轻一触,就能读懂一个单词,乃至可能是全体句子。
研究职员还能用他们的可扩展电路来驱动刷新率为60赫兹的微型LED显示器,这是电脑或电视屏幕的范例刷新率。以前的小型柔性电路速率不足快,无法产生足够的电流来实现这一点。
初步结果表明,新晶体管用场广阔。它可用于驱动商用打算机显示器,还可让研究职员以大范围和风雅的分辨率感知人体旗子暗记,乃至可能带来高性能且生物兼容的下一代脑机接口。
(来源:科技日报)
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