近日,中科院官网宣布,半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室沈国震课题组与解放军总医院教授姜凯展开深度合作,在前期系列研究成果的基础上,在电子皮肤领域取得了新进展,开发了一种可直接贴附在人体表面的超薄高像素柔性电子皮肤阵列。
据中科院介绍,此电子皮肤阵列通过引入聚合物中空球纳米结构,传感器对环境压力展现出了超高的灵敏度(31.6 kPa-1),以及低的探测下限(0.6 Pa)。由于所制备的聚合物具有负温阻效应,传感器还对环境温度具有很好的响应。
利用简单的半导体加工及转印工艺,设计了微米级的超薄可拉伸衬底及蛇形电极结构,使得器件不仅弹性好,也不易损坏,可以在不同环境下拉扯揉折之后,仍能感受到外部压力与温度的变化。将这种超薄电子皮肤应用于医学领域,成功地实现了对人体脉搏、语音、呼吸、体表温度等生理信号的实时快速监测,并实现了对不同物体的压力分布成像。为了避免人体生理信号监测中,体表温度变化对器件的影响,还对传感器进行了温度补偿进而提高器件在实际应用中的检测精度。 获悉,该项工作得到了国家杰出青年科学基金、北京市自然科学基金以及中科院前沿科学重点研究项目等项目的支持。研究成果近期发表在《纳米能源》(Nano Energy,2017, 38, 28)期刊上。