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水母启发研究人员发明一种用于电路的自愈电子凝胶

2020年4月6日通过泰勒Charboneau

这种新膜将如何改善触摸屏设计和透明的多氯联苯?

新加坡国立大学的科学家已经开发出一种透明的电子皮肤,优化了水生应用。研究人员说,这种新膜还具有延展性、自愈性,并且对触摸有反应——模仿发明它的水母。


新加坡国立大学研究团队发明了一种以自然为灵感的电子皮肤

新加坡国立大学研究团队发明了一种以自然为灵感的电子皮肤。图片由新加坡国立大学

经过一年的试验,这个合作项目已经取得了可喜的成果。

自修复技术

自愈技术并不新鲜。新加坡国立大学助理教授Benjamin Tee是这项研究的主要贡献者,他在2012年帮助开发了第一种自愈合皮肤。是什么推动了这种新需求?公司希望提升水下触屏功能。软机器人应用也会受益,因为它们可以模拟人体组织。

8年的科学研究集中在纠正以前设计的缺点上。老皮肤潮湿时缺乏透明度和效率。

水母:皮肤的灵感来源

由于以前皮肤的弱点在他们头脑的顶部,Tee的团队寻求突破,通过思考盒子之外。Tee教授分享了他们的想法:

有了这个想法,我们开始研究水母——它们是透明的,能够感知潮湿的环境。所以,我们想知道如何才能制造出一种人造材料,既能模仿水母的防水特性,又能对触摸敏感。”

该材料的灵感来自水母

该材料的灵感来自水母。截图使用新加坡国立大学新闻

皮肤本质上是一种凝胶,由氟碳聚合物和富氟离子液体结合而成。这些液体由盐或类盐离子组成。我们也称这些液体为“电解质溶液”。

这种柔性薄膜被印刷到电子电路中,可以实现它的导电优点。因为它们可以自我修复,所以它们的皮肤寿命很长。该团队声称,这将减少电子垃圾的堆积——尤其是当这项技术在更大范围内获得牵引时。

电子皮肤是导电的。

研究人员表示,这种“电子皮肤”是导电的。截图使用新加坡国立大学新闻

制造商可以利用3D打印系统使这成为可能。研究人员表示,至少在短期内,这种皮肤将在小批量应用中表现出色。

皮肤是如何工作的?

离子流体和聚合物基之间独特的相互作用通过可逆的双极反应促进了自愈。分子间的这种吸引刺激了修复过程。

此外,过去的电子皮肤并不能很好地适应变化的环境。从潮湿环境到干燥环境的转变导致这些膜失去了它们的结构。这些新皮肤在两个实例中都保持了完整性和功能。Tee教授指出,盐、酸或碱性环境都不会对性能产生负面影响,因此它们既适合海洋应用,也适合陆地应用。

皮肤可以拉伸到它自身长度的20倍

皮肤可以拉伸到它自身长度的20倍。截图使用新加坡国立大学新闻

使用者可以通过触摸、压力和拉伸来改变皮肤的电特性。我们的触屏设备通常会受到这些外力的影响。皮肤的弹性也会影响电导率自然这项研究的发表,可以调到10个3年代厘米1研究人员发现,他们可以在保留功能的同时应用高达2000%的菌株。

软机器人技术和电子学可以解释这些变化雷竞技最新app,从而将它们转换成电子信号。这些驱动交互,同时允许传感器集成。透明度也有助于更好地感知环境。

展望未来

软机器人和兼容的应用程序在不断发展,我们与技术互动的方式也在不断发展。NSU的团队认识到,他们的皮肤可以补充这些未来的创新。人机沟通似乎是一个核心目标。

Tee说目前的发展集中在光电子方面。雷竞技最新app它们结合了光和其他形式的辐射。由于这种新材料,我们可能还会看到全透明电路板的出现。随着时间的推移,Tee和其他研究人员将探索其他新的途径。


你以前接触过触摸屏技术吗?你面临的限制是什么?你是如何克服的呢?请在下面的评论中分享你的经验。