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        砷化鎵打印到柔性表面 可用作未來機器人的智能皮膚

        2022-07-18 09:28:06來源:科技日報  

        英國格拉斯哥大學(xué)科學(xué)家找到一種新方法,可以將由砷化鎵制成的微型半導(dǎo)體打印到柔性塑料表面,所得設(shè)備的性能可與目前市場上最好的傳統(tǒng)光電探測器媲美,且能承受數(shù)百次彎曲,因此可用作未來機器人的智能電子皮膚,讓其“看到”人類視覺范圍以外的光。相關(guān)研究刊發(fā)于最近的《先進材料技術(shù)》雜志。

        研究人員稱,此前他們開發(fā)出將硅電路直接打印到柔性塑料表面的方法,創(chuàng)造出了高性能的可彎曲電子產(chǎn)品。砷化鎵被用于制造多種高性能電子產(chǎn)品,但主要打印在剛性表面上。在最新研究中,他們改進了現(xiàn)有的滾印系統(tǒng),使用15微米寬的導(dǎo)線陣列將砷化鎵電子產(chǎn)品打印到柔性表面上,由此制造出一種新型柔性光電探測器,能夠感應(yīng)紫外線、部分可見光和紅外線,且感應(yīng)所需的功率極低。

        該系統(tǒng)能夠?qū)庾鞒龀祉憫?yīng):只需2.5毫秒即可感測到光,8毫秒可恢復(fù),性能與目前市面上最好的非柔性光電探測器相當(dāng)。研究團隊利用一臺機器將其彎曲和扭轉(zhuǎn)500次后,材料的性能也沒有明顯損失。

        該研究負(fù)責(zé)人、格拉斯哥大學(xué)拉文德·達(dá)希亞教授表示,多年來,他們一直致力于提高柔性電子產(chǎn)品的性能,找到了將電子產(chǎn)品直接打印到柔性表面的新方法,構(gòu)建了能夠感覺“疼痛”的電子皮膚,還開發(fā)出了可由陽光或人類汗液提供動力的可彎曲電子產(chǎn)品。

        達(dá)希亞說:“最新進展是我們首次將砷化鎵打印到柔性表面,這種光敏柔性材料能賦予未來的機器人新能力。例如,在光敏環(huán)境中工作的機械臂可以探測到周圍光環(huán)境發(fā)生的變化,還可以廣泛應(yīng)用于無線通信領(lǐng)域的柔性廣譜光電探測器等。”

        研究人員表示,利用這種材料甚至能開發(fā)出一種可穿戴貼片,在晴天監(jiān)測用戶的紫外線暴露情況,并在有曬傷風(fēng)險時發(fā)出警告。

        總編輯圈點:

        以硅為代表的第一代半導(dǎo)體,是集成電路的基石;以砷化鎵為代表的第二代半導(dǎo)體,被用于制造多種高性能電子產(chǎn)品,促成了信息高速公路的崛起。將砷化鎵微型半導(dǎo)體打印到柔性表面,實現(xiàn)第二代半導(dǎo)體與柔性材料的結(jié)合,“碰撞”出令人耳目一新的功能和產(chǎn)品。當(dāng)然,還有以氮化鎵、碳化硅等為代表的第三代半導(dǎo)體,它們與柔性材料之間會碰撞出什么樣的火花?值得期待。

        責(zé)任編輯:hnmd003

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