扎鲁特旗消息人士称“真正可穿戴” 电子皮肤问世,可在任意方向伸展 零%

        发布时间:2020-12-03 12:12:28 发表用户:wer12004 浏览量:355

        核心提示:“真正可穿戴” 电子皮肤问世,可在任意方向伸展 零%近日,华人学者开发出 种 “真正可穿戴” 的可穿戴电子设备,这是 种受人体皮肤启发的、可粘在皮肤上的 “电子皮肤”,其内部主要由电路板构成。

        “真正可穿戴” 电子皮肤问世,可在任意方向伸展 零%

        零零零年,张伟在北大获得化学学士学位;后来到美国求学, 零零 年在伊利诺伊大学香槟分校获得化学博士学位,导师为美国国家科学院院士Prof.JeffreyMoore;随后在MIT进行博士后研究,合作导师为美国国家科学院院士Prof.TimothySwager; 零零 年,其入职科罗拉多大学博尔德分校,并于前年晋升为教授。他 研究兴趣集中于利用动态共价化学构建新型有机或杂化功能材料。近年来,他曾多次回国访问华南理工大学、江南大学和大连理工大学,并作出专题报告。

        零零 年和 零零 年,他在清华大学先后获得学士学位和硕士学位,其研究兴趣部分包括可拉伸/柔性电子、纳米材料、软材料和薄膜等。之前年 月,他曾回国访问大连理工大学并进行讲座。而肖建亮和张伟则相识于伊利诺伊大学香槟分校,在此之前,两人分别毕业于国内Top 高校。

        DeepTech联系到负责该研究 科罗拉多大学博尔德分校 机械工程系副教授肖建亮和艺术与科学学院教授张伟,其表示相关成果以《“电子皮肤”有望成为可穿戴设备 廉价且可回收 替代品》(&# ;Electronicskin&# ;promisescheapandrecyclablealternativetowearab发光 极管evices)为题,发表在ScienceAdvances上。

        优良 传感性能。多功能可穿戴电子产品集成了 个热传感器、 个 轴加速度计和心电图传感器。其中,热传感器可在不同环境和身体不同位置 提供准确体温测量; 轴加速度计附着在喉部时,可以捕捉到声带 振动特性;心电图传感器监测心脏 心电图。

        般材料变形后会产生应力,但如果把外面施加 力去掉,材料就会变回原来状态。而该设备 材料机理是,狗粮快讯网专题报道,如果产生 个应力,内部分子层面会对应力进行重构,进而把应力释放掉,释放掉以后其变形后 状态就可以保持住。

        可自愈性。经过实验显示,聚酰亚胺矩阵 LM电路为多功能可穿戴电子产品提供了优异 自愈能力。当设备损坏时,碎片可以接在界面上产生新 共价键。不同于非共价超分子键合作用,其使用 聚亚胺基质由共价键组成,因此装置更加坚固,并能在较大范围 条件下操作。

        者结合 起可精确地为人体提供实时监测体温,身体活动和健康状态 功能。它可以检测行走、奔跑、跳跃 不同幅度和频率。

        可延展性。弹性聚合物基材和高延展性导体,对可穿戴电子设备 延展性能来说必不可少。该团队利用高延展性导体 可流动性,既不会增加可穿戴设备 硬度,还能为电子系统提供良好 变形能力。LM电路没有疲劳问题,封装不影响机械性能,且没有集中在导体刚性芯片组件之间 接口和软底物。此外,LM互连器在机械干扰下具有稳健性和可靠性。

        可重构性。该团队通过利用聚酰亚胺网络在高温下 有效应力松弛和LM电路 流体特性,让设备可以重新配置,以适应不同应用场景。而且,该设备分别在腕部、脚踝和颈部 设置温度监测,从而显示身体不同部位 温度。

        产业化未来可期,对合作研究保持开启

        可回收性。当设备严重损坏或不需要时,可通过浸泡在回收液中进行充分回收,当聚亚胺完全解聚时,狗粮快讯网讯息出炉,包括芯片和EGaInLM在内 电子元件能很容易地从溶液中分离出来,从而保证聚合物溶液和电子元件都可重新用于制造新设备。

        因为很多慢性疾病或产品疾病,光在 做检查远远不够,只有实现 小时 实时监测,医生才能 掌握病情,此外该设备还能实时发现、并避免 些危险状况。

        图|可在手腕上佩戴 电子皮肤

        图|可穿戴在脚踝上

        图|多功能可穿戴电子设备 自我修复和回收

        图|新型可穿戴电子设备研究者肖建亮(左)和张伟(右)

        图|高延展性、自疗性和可回收性 多功能可穿戴电子产品 设计和示意图

        在此基础上,对平台上 功能进行深入拓展都没有问题,比如电源、无线发送器或者接收器等装置都可以集成进来。另 方面,这个材料机制本身也有进 步优化 余地,结合肖建亮和张伟两个课题组各自 特长,未来还有很多东西可以深入和拓展。

        张伟表示,“我们 技术本身已经申请专利,关于产业化这方面,它确实需要很多企业调研,上游下游等很多东西都要摸清。但对于合作共同研发,我们都是非常开启 ,我们也希望能将技术发扬光大,至于产业化 时间谁都不能确定, 年、 年或者两 年都有可能。”

        据悉,为研究该设备,肖建亮和张伟耗时 年左右,为制造这款弹力产品,肖建亮和同事使用丝网印刷来创建液态金属丝网络。然后将这些电路夹在两层薄膜之间,这两层薄膜是由 种称为聚亚胺 高度柔性和自愈材料制成 。

        据悉,基于该团队研发 聚亚胺机体柔性机体,他们集成了液态金属电路,从而形成多功能微小型电子器件,然后通过印刷途径,把电路印刷到聚亚胺 薄膜上,进而把电子设备集成到电路里,新后通过低成本且快速高效 制造过程,实现多功能 平台。

        据悉,肖建亮在加入科罗拉多大学博尔德分校之前,是伊利诺伊大学香槟分校材料科学与工程系JohnRogers教授小组 博士后研究助理。在国内科学院外籍院士、固体力学家黄永刚 指导下,其于 零零 年获得西北大学机械工程学博士学位。

        概括来说,该设备部分有 大特性。

        相比传统设备,这款新型可穿戴电子设备还具备可回收性。现在电子设备越来越多,相应 电子垃圾也日益增多,如果不能很好地回收,后果难以想象。如此前媒体报道所述,很多地方并不知道如何是处理电子垃圾,甚至没有电子垃圾分类。

        研究团队表示,在未来 零年甚至更长时间里,可穿戴电子设备还可在电子地图、可存在系统中发挥重要潜能。

        缘起于食堂 场研究

        而该设备 可回收性能可很好解决电子垃圾问题。据了解,这款电子设备从研发开始就考虑到回收问题,回收后所有原料还可重新利用起来。这样既不会产生新污染,还可节约成本。

        肖建亮告诉DeepTech,他在柔性电子领域深耕多年,对可穿戴电子设备 洞察力和感知力敏锐且深入。有 次在食堂吃饭,狗粮快讯网企业获悉,他和张伟聊起柔性电子,两人 拍即合,基于两人多年 理论和实践基础,遂开始对可穿戴电子设备 研究。

        肖建亮告诉DeepTech,“就像我们买衣服,每个体 尺寸不 样,买衣服 尺码就不 样。尽管可穿戴电子设备本身是统 尺寸,但是它 可重构性使得用户可以根据自己需要进行重构,比如让它变形到你希望 尺寸或者形状,这样使用起来就会非常方便。”

        肖建亮说他想做 款对人体更友好 可穿戴电子设备。因为常见 可穿戴电子皮肤设备如AppleWatch、智能手环、智能眼镜等,虽然有各自独特 功能,但是多数存在价钱昂贵、体验感差、穿戴不舒服等各种各样 问题。而他想做 是 款真正可穿戴 设备,理想情况下它将是 种能舒适地贴合人们身体 薄膜。

        设备中 自愈装置能恢复机械和电气功能,必要时可用于改善界面接触和加速键交换反应,以实现更有效 界面愈合。简而言之,它就像人类 皮肤 样,具有自愈合功能。

        该“电子皮肤”具有卓越 延展性、自愈合性、可回收性和可重构性,它创可贴稍厚,加热后就能贴到皮肤上。该团队表示它还可以在任何方向上伸展 零%,并且不会破坏内部 电子设备。

        该设备通过 种低成本制造技术,将刚性、柔性和液体材料均匀地集成 起,并结合材料、化学和力学方面 技术,使其具有卓越 延展性、自愈合性、可回收性和可重构性。这 可穿戴电子系统 性能可以在健康、 、科技等许多领域得到应用。

        谈及未来发展方向,该团队有 个大胆设想,把该设备跟智能手机结合起来,甚至直接在电子屏幕上集成 个SIM卡芯片,通过芯片技术将病患与 连接起来,从而实现实时监测人体健康指标。

        近日,华人学者开发出 种“真正可穿戴” 可穿戴电子设备,这是 种受人体皮肤启发 、可粘在皮肤上 “电子皮肤”,其内部部分由电路板构成。

        除去机械力后,聚酰亚胺封装 LM导体在反复摩擦和挤压下 电阻恢复到原始值。也就是说,该设备在不同程度 外力作用下,可展现出优异 机械延展性、稳健性和可靠性。比如对它进行不同程度 伸缩、扭曲、变形,其依旧可保持超强 延展性和稳健性。

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