The first flexible electronic product integrating magnetic sensors and organic circuits
人体皮肤是一种极具吸引力的多功能器官。其独特的特性源自其灵活性和合规性。它可以通过与神经系统互连的许多受体与外部物理环境相互作用。长期以来,科学家们一直在尝试将这些功能转移到人造皮肤上,以供机器人应用。
机器人系统在很大程度上取决于空间定位和定位所必需的电子和磁场传感功能。许多研究致力于以灵活兼容的形式实现这些功能。近年来,柔性传感器和有机电子技术的发展为实现这一目标提供了重要前提。这些设备可以在柔软和有弹性的表面上工作,传感器感知各种物理特性并通过读出电路传输它们。https://store.stoneitech.com/
为了紧密复制自然皮肤,需要连接大量的单个传感器。这一具有挑战性的任务已成为实现电子皮肤的主要障碍。第一次演示是基于单独处理的单个传感器阵列,这不可避免地导致大量的电子连接。为了减少必要的布线,必须开发重要的技术,即复杂的电子电路、电流源和开关必须与单独的磁传感器结合,以实现完全集成的设备。
来自德累斯顿莱布尼茨和大阪的研究人员最近在《科学进展》杂志上发表了一篇文章,介绍了一种开创性的有源矩阵磁传感器系统。传感器系统由一个2×4磁传感器阵列、一个控制传感器矩阵所需的有机自举移位寄存器和一个有机信号放大器组成。所有电子元件均基于有机薄膜晶体管并集成在单一平台上。
研究表明,该系统具有较高的磁灵敏度,能够实时获取二维磁场分布。它还具有非常强的机械变形,例如弯曲、压痕或扭结。除了完整的系统集成,有机引导移位寄存器的使用是有源矩阵电子皮肤机器人和可穿戴应用开发中非常重要的一步。
德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所所长 Oliver Schmidt 教授说:“我们的第一个集成磁功能证明了薄膜柔性磁传感器可以集成到复杂的有机电路中。这些器件的超强柔顺性和灵活性是不可或缺的功能现代和未来的应用,例如软体机器人、植入物和假肢。下一步是增加每个表面区域的传感器数量,并扩展电子皮肤以适应更大的表面。”