傳統(tǒng)的可穿戴傳感器由于無法順應人體曲線常常會掉落，令穿戴者尷尬?？茖W家近日聯(lián)合研發(fā)出可無縫貼合人體的三維柔性電子器件，在生物醫(yī)學器件、柔性機器人等領(lǐng)域有廣泛應用前景。
近年來，柔性傳感器、柔性電子電路、柔性射頻器件等柔性電子器件，在信息、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域應用愈加廣泛。但此前的柔性電子器件大多基于簡單的二維平面設(shè)計，變形性較差，不易與人體的立體構(gòu)造貼合。
來自美國西北大學和中國清華大學的研究團隊通過獨特的力學設(shè)計，制備出可適應復雜人體使用需求的三維多模塊電子器件系統(tǒng)。相關(guān)論文近日發(fā)表在英國《自然·通訊》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。
為了實現(xiàn)平面向立體的轉(zhuǎn)化，科學家首先將特定的平面曲線結(jié)構(gòu)選擇性地粘貼在一個拉伸開的彈性基底上，然后松開基底，基底開始收縮，于是平面曲線就"站立起來"，形成了三維螺旋結(jié)構(gòu)導線。這種導線正是三維電子器件中的核心組成，使得器件更容易變形，更適合與人體貼合。
"這種可適用100納米到10厘米等多尺度的技術(shù)，不僅可直接應用于復雜的微納電子器件設(shè)計，而且在柔性機器人、虛擬現(xiàn)實、自主導航系統(tǒng)等領(lǐng)域也有很好的應用前景。"論文的通訊作者之一、清華大學航天航空學院工程力學系副教授張一慧說。
張一慧介紹，未來的研究還會重點關(guān)注三維微電子器件與細胞組織的集成，用于監(jiān)控和調(diào)控細胞組織的生長過程等。
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