美国研制出透明可拉伸的人造电子皮肤

2011-10-25 21:05:08来源: 中国新闻网

  美国斯坦福大学女科学家鲍哲南对人造电子皮肤的研究再上一层楼,继高灵敏度和自我发电两大创新之后,她的研究团队又为这种超级皮肤增加了透明和可拉伸功能,为人造电子皮肤更接近人类皮肤赋予重要意义。

  斯坦福大学化学工程系副教授鲍哲南去年9月和她的博士生、研究生团队发明了一种可模拟人类皮肤的高灵敏度柔性塑料薄膜材料。这种材料由高灵敏的电子感应器组成,当无数的感应器连成一片时,就形成与人类皮肤相似的薄膜。这种电子皮肤可以感知一只蝴蝶停在上面的压力,可以被广泛用于假肢、机器人、手机和电脑的触摸式显示屏、汽车方向盘和医学等。今年2月,鲍哲南团队再接再厉,创造性研制出世界最新的可拉伸太阳能电池,使电子皮肤可以实现自我发电。如今,鲍哲南团队又利用纳米材料为这种皮肤增加了透明和可拉伸功能,距离人类皮肤的功能越来越近。这项研究10月23日发表在《自然纳米科技》杂志上。

  鲍哲南接受中新社记者访问时表示,去年发明的电子皮肤虽然可以很灵敏检测到触觉,也可以弯曲,却没有拉伸的功能,弯曲多了还会裂开,原因就在于电极的拉伸性不理想。“我们将这种无机材料制成的电极更换为带有导电功能的碳纳米管,放在透明的衬底上。由于碳纳米管具有非常好的柔软性,可以拉伸两倍以上,回复原位形成小弹簧形状,还能保持非常高的导电率,同时具有透明度”。这种透明功能使得电子皮肤可以模仿人类不同肤色的皮肤。

  也有科学家同时在研究人造电子皮肤的可拉伸性,但存在这样那样的问题。鲍哲南说,“有的导电率高却因需加很多碳纳米管造成不透明,有的虽可以拉伸却降低很多导电率。我们克服了这些问题,把碳纳米管变成小弹簧,既简单又可以得到非常好的性能,拉伸幅度最大,导电率最高,比较实用,可以做大面积的,也容易做。”

  将人造电子皮肤最终赋予与人类皮肤同等功能是鲍哲南的长期研究目标,她表示,要达到这个目标还需要增加温度、湿度等传感器,并能与神经细胞交流。“现在的传感器还不能与神经细胞交流,还需要用电线与细胞连接起来。这些都是我们需要研究的。”

  在中国江苏南京生长的鲍哲南,南京大学化学系还没有念完移民美国,1995年从芝加哥大学取得化学博士学位后进入贝尔实验室工作,2005年起至今在斯坦福大学化学工程系任职。她被称为美国化学界出色的女科学家,多项研究成果发表在《科学》、《自然》等专业期刊上。

关键字:透明

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2011/1025/article_2449.html
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