Science Advances刊登易于制造的柔性电子贴片,允许与机器人双向通信

导读

休斯敦大学的工程师开发了一种易于制造的柔性电子贴片，当贴在人体上时，可以将人的动作和其他命令引导给机器人，并从机器人接收温度反馈。

作者：风雨抚蕖

编辑：Monday

与马克斯还未弄清人脑机制，就准备打开你的脑子相比，来自休斯敦大学的工程师更希望使用一款多功能HMI设备——可穿戴式贴片，让人类和机器的融合变得更加容易。

这项研究成果发表在了不久前的Science Advances杂志上。

这款可穿戴式贴片的厚度仅仅只有不到4微米，整个结构只使用了一种材料，但却包含了晶体管，RRAM存储单元，应变传感器，紫外光检测器，温度传感器和加热器。

这究竟是什么样的神奇贴片？

一贴控制机械臂，两贴机器热反馈 

参与本项研究的志愿者在手背贴上了可穿戴式贴片，通过对人手部动作的捕捉将肌肉信号直接用于引导机器人。

为了更好地控制机器人的动作，机器人同样可以来上这么“一贴”。

这样就可以通过贴片的集成加热器电路，从机器人手向人手提供温度反馈来关闭人机控制回路。

可以看到，两手相握时白框区域温度明显上升，松开后温度很快回到了体温。

通过这样的机制，贴片实现了机器和人的双向通信。

这与脑机接口相比，虽然不能直接通过意识控制机器人，但至少不用面临巨大的未知风险。

看似泡面，内藏玄机 

乍一看，这4微米厚的贴片没什么特别的，甚至不免令人想起了肥宅必备的泡面，但是这小小的身躯下却暗藏玄机。

放大来看我们才发现，其实每根面条的形态是不一样的，每一个不同的形态实际上就对应一种元器件。

从左到右依次是，RRAM，FET，UV传感器，温度传感器和应变传感器。

这些器件都是研究人员使用光刻法图案化的结构，由50纳米厚的金导体，氧化铟锌（IZO）半导体，聚酰亚胺封装和（用于晶体管）常见的介电环氧树脂SU-8组成。

导体的泡面状允许器件与聚酰胺一起伸展而不会断裂，这样柔软的质感，使得人在佩戴时获得更好的触感。

革命性创新，前景可期 

正如该项研究的带头人余存江博士所说：“传统上，要实现多种功能，您可能需要将多种材料或多个芯片集成在一起。但现在使用一种材料就可以做到这一切。”

实现这一创新的余存江博士曾将上榜《麻省理工科技评论》的“35岁以下创新35人”榜单，获得先锋者称号。

该榜单旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神，以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家。

获奖事由正是发明了一种可拉伸的橡胶半导体材料，并在此基础上开发出了各种全橡胶电子晶体管、传感器、集成器件与系统，为半导体材料加上了“可拉伸”这一多年无法实现的性能，这也将在众多领域产生革命性的推动作用。

我们有理由相信这项技术未来能够更好地改变我们的生活。

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