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美中科研人员研制出薄柔电路板可作“智能绷带”

2018-08-25 21:59:31 来源:健康报

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  电路板通常很坚硬,但美国和中国科研人员合作开发出一种轻薄、柔软的电路板,并概念验证性地制成“智能绷带”,能贴在皮肤上监测多种生理信号。


  近日发表在英国《自然·电子学》杂志上的封面文章显示,这种“智能绷带”由4层相互连通的薄柔电路板堆叠而成,整体的大小及厚度与1元硬币相仿。

  研究人员说,电路板采用以硅弹性体为基础的“岛—桥”结构,其中“岛”是刚性的小型电子器件,如传感器、天线、蓝牙芯片等;“桥”是可拉伸的铜线,用来连接“岛”,使电路板可以伸缩弯曲而不影响其功能。

  论文通讯作者、美国加利福尼亚大学圣迭戈分校纳米工程学系教授徐升说,设计难点并非堆叠电路板,而在于让电路板之间实现电流连接。

  徐升团队发现,传统的光刻和蚀刻技术不适用于可伸缩的弹性体。因此,他们将硅弹性体与黑色有机染料混合,制成电路并堆叠后,使用激光进行焊接,最后填充导电材料。这样得到的电路板既具备正常功能,又有传统电路板所缺的弹性。

  研究人员说,用这种柔性电路板制成的“智能绷带”用途广泛,可贴在身体不同位置,记录心电图、脑电图、眼动和肌肉行为等。

  此外,它能与10米以内的智能手机或笔记本电脑实现无线通信,还可用于远程控制机械臂。

  研究人员表示,该器件连续使用6个月后,其电路性能和伸缩性没有下降。

  中国电子科技大学和美国空军研究实验室的科研人员参与了研究。(周舟)

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