半导体制造弹性;绣发电纱线。
来自宾夕法尼亚州立大学的研究人员,休斯顿大学、普渡大学和德州心脏研究所开发了一种新方法柔软,可伸缩的晶体管更容易和便宜。
外侧相分离诱导细致的(LPSM)混合过程包括半导体和一个弹性体,旋转涂布液体混合物前驱制造橡胶半导体薄膜。spin-coated电影自动触发一种称为横向相分离的机制,而产生细致的结构在几秒钟内。
像一篮子编织,这些细致的结构允许材料拉伸。“LPSM电影用来创建弹性半导体承诺同时有效电荷传输和机械拉伸性,“Cunjiang Yu说,副教授工程科学和力学和生物医学工程的副教授和宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程。
LPSM方法被用来创建p型和n型半导体。Yu说,团队使用这些创建软晶体管等电子设备,逆变器,光电探测器可以伸展在很大程度上,同时保持功能。此外,研究人员创建了一个橡胶bioelectronic设备称为心外膜贴片和植入的啮齿动物。
”老鼠的心脏扩大和收缩心跳,完全使用橡胶型的心外膜的补丁也,”Yu说。“我们同时记录多个通道的电生理学数据补丁。记录的多个站点的心一定要确定心脏问题,如心律失常。”
展望未来,研究人员希望进一步优化LPSM过程,并探讨详细的半导体材料的特性,根据余。他们还计划采用LPSM半导体薄膜在各种高性能集成电子产品和功能的系统。
北卡罗莱纳州立大学的研究人员,中国海洋大学,华南理工大学,香港理工大学发展发电纱线在织物用于嵌入一个电量自给自足,数值touchpad和运动传感器到衣服。
“我们的技术使用刺绣,这是相当简单的——你可以缝合纱线直接在织物上,“殷荣说,纺织工程助理教授、化学和科学北卡罗来纳州州立大学。“织物生产期间,你不需要考虑任何关于可穿戴设备。你可以整合后的发电纱线服装项目。这是一种低成本方法进行可穿戴电子产品使用商用产品。”
陈昱,研究生数控状态,展示了刺绣技术。(来源:数控状态)
使纱线耐用足以承受的张力和弯曲刺绣缝纫过程中,他们用五商用铜导线,一层聚氨酯涂料,在一起。然后,他们用聚四氟乙烯缝合到棉布。
使用摩擦电效应产生的力量。“在我们的设计中,有两层,一个是你的导电,polyurethane-coated铜线,,另一个是聚四氟乙烯,和他们有差距,“阴说。“当两个导电材料相互接触,材料将失去一些电子,和一些会得到电子。当你链接在一起,将会有电流。”
研究人员检测了他们的运动传感器的线绣的聚四氟乙烯在牛仔面料。他们把刺绣补丁放在手掌,手臂,肘部和膝盖来跟踪电信号产生作为一个人动作。他们还附加面料绣花鞋垫的鞋子来测试它的使用作为一个计步器,找到他们的电信号变化取决于人走,跑或跳。
“我们样机的电气性能与其他设计依赖于相同的发电机制。你可以绣花我们纱线上的衣服,当你移动时,它会产生一个电信号,这些信号可以作为传感器,”尹说。“当我们把刺绣在一只鞋,如果你正在运行,它生成一个电压高于如果你只是行走。当我们缝合数字到织物上,并按它们,它生成一个不同的电压的数字。它可以作为一个接口。”
后洗手和洗涤剂清洗刺绣,和干燥在烤箱,他们没有发现任何差异或电压略有增加。他们还发现没有显著改变电输出性能的设计在10000年之后摩擦磨耗试验周期。
“下一步是将这些传感器集成到一个可穿戴系统,“阴说。
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