耐用型传感器轻比羽毛 有望用于医疗

东京大学材料科学教授染谷高雄(Takao Someya)等人日前开发出比羽毛还轻、粘在肌肤上不会感到任何不适的感应器(照片)。其可作为医学植入器，结构非常微妙，不会引起人们的刻意关注，或者它可作为假肢和机器人的“感官皮肤”。该感应器还非常耐用，从1米高的地方掉下也不会损坏。今后有望用于医疗和社会福利领域。这项研究成果7月25日发表在英国科学杂志《Nature》上。

据报道，该感应器1平方米仅重3g，约为1张印刷纸的1/30。厚度仅为2微米(1微米=100万分之1米)，相当于保鲜膜的1/5。制作方法为在厚约1微米的超薄高分子薄膜上，均匀地印制厚21纳米(1纳米=10亿分之1米)的2层绝缘膜。试制的感应器不管弯曲还是握成团都不会损坏。在生理盐水中浸泡2周以上时间或是拉长1倍多也都安然无恙。例如：放置在手背，或者贴在嘴唇上。

之前科学家曾建造超薄传感器，其中包括：“电子纹身”贴片粘在皮肤上，能够记录大脑电波，当孕妇使用时可记录胎儿心率。但是制造更纤薄、柔韧性传感器将对传统微芯片制造技术带来问题，正常地高能量等离子可沉积在结构表面用于建造电路，但是这种方法却无法很好地工作在柔软、类似皮肤的材料。

不同于传统半导体，这种有机材料能够在室温下加工处理，目前基于有机材料的电路无法像硅质晶体管那样快速处理信息，但能很好地适配探测器。研究小组建造了包含有机触摸传感器的12×12阵列电路，该结构每平方米重量仅3克，通过放置电子元件在预拉伸聚合物上可实现超级弹性。当该材料伸展至2.33倍，其电子和机械性能并未改变。

英国布里斯托尔机械实验室实验主管Chris Melhuish称，这种传感器无法独立运行，它需要电源供给，虽然它像羽毛一样轻，但仍需要类似其它电路结构的电流连通性，这将是下一个重大设计挑战