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中美科研人員研制出薄柔電路板 可作“智能繃帶”

來(lái)源：CTEI網(wǎng)　發(fā)布時(shí)間：2018年08月16日

電路板通常很堅(jiān)硬，但美國(guó)和中國(guó)科研人員合作開(kāi)發(fā)出一種輕薄、柔軟的電路板，并概念驗(yàn)證性地制成“智能繃帶”，能貼在皮膚上監(jiān)測(cè)多種生理信號(hào)。

13日發(fā)表在英國(guó)《自然·電子學(xué)》雜志上的封面文章顯示，這種“智能繃帶”由4層相互連通的薄柔電路板堆疊而成，整體的大小及厚度與１元硬幣相仿。

研究人員說(shuō)，電路板采用以硅彈性體為基礎(chǔ)的“島－橋”結(jié)構(gòu)，其中“島”是剛性的小型電子器件，如傳感器、天線、藍(lán)牙芯片等；“橋”是可拉伸的銅線，用來(lái)連接“島”，使電路板可以伸縮彎曲而不影響其功能。

論文通訊作者、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校納米工程學(xué)系教授徐升說(shuō)，設(shè)計(jì)難點(diǎn)并非堆疊電路板，而在于讓電路板之間實(shí)現(xiàn)電流連接。

徐升團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的光刻和蝕刻技術(shù)不適用于可伸縮的彈性體。因此，他們將硅彈性體與黑色有機(jī)染料混合，制成電路并堆疊后，使用激光進(jìn)行焊接，最后填充導(dǎo)電材料。這樣得到的電路板既具備正常功能，又有傳統(tǒng)電路板所缺的彈性。

研究人員說(shuō)，用這種柔性電路板制成的“智能繃帶”用途廣泛，可貼在身體不同位置，記錄心電圖、腦電圖、眼動(dòng)和肌肉行為等。

此外，它能與10米以內(nèi)的智能手機(jī)或筆記本電腦實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信，還可用于遠(yuǎn)程控制機(jī)械臂。

研究人員表示，該器件連續(xù)使用６個(gè)月后，其電路性能和伸縮性沒(méi)有下降。

中國(guó)電子科技大學(xué)和美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室的科研人員參與了研究。



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