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石墨烯仿生电子皮肤:比人“感觉”更灵敏-leyu乐鱼体育官网

企业新闻 / 2021-12-10 02:37

本文摘要:手术室里,穿著电子皮肤的机器人正在做手术,它将另一块电子皮肤植入病人体内。操作者是室外的医生,他可以感官到病人的微小反应,并动态监控患者术后的伤口情况 这种科幻电影中的场景或许旋即之后就不会沦为现实。 近日,中科院半导体所超强晶格国家重点实验室研究员沈国震课题组与中国人民解放军总医院教授姜凯合作,研制出一种基于石墨烯材料的新型柔性触觉传感器,构建了类似于人体皮肤功能,可较慢感官微小压力变化等,可应用于军事、医疗身体健康等领域。

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手术室里,穿著电子皮肤的机器人正在做手术,它将另一块电子皮肤植入病人体内。操作者是室外的医生,他可以感官到病人的微小反应,并动态监控患者术后的伤口情况  这种科幻电影中的场景或许旋即之后就不会沦为现实。

近日,中科院半导体所超强晶格国家重点实验室研究员沈国震课题组与中国人民解放军总医院教授姜凯合作,研制出一种基于石墨烯材料的新型柔性触觉传感器,构建了类似于人体皮肤功能,可较慢感官微小压力变化等,可应用于军事、医疗身体健康等领域。  比人感觉更加灵敏  电子皮肤即新型可穿着柔性仿生触觉传感器,是一种用作构建仿照人类触觉感官功能的人造柔性电子器件。  它像人体皮肤一样具备柔韧性,可以给定倾斜与变形,需要构建仿照人类触觉感官的功能。

沈国震在拒绝接受《中国科学报》记者专访时回应,对轻如羽毛、小形似米粒的物体逗留在其表面所导致的触觉,也需要明晰地感官出来,而且感应器速度很慢。  人类皮肤的动容响应时间为30~50毫秒,该器件响应时间仅有须要5毫秒,而且灵敏度高达15.6kPa-1,并需要循环工作10万次以上。从这些数据上看,电子皮肤的感觉一点都不比人类的差。

  只不过,相对于听力、视觉而言,触觉感官的仿效十分困难。沈国震坦言,因为仿真触碰感觉必须发展低空间分辨率、高灵敏度、较慢号召和大尺寸的压力传感器阵列,为了仿效大自然皮肤的触觉感官特性,必需发展大面积柔性高像素力传感器阵列。  明星材料登场  石墨烯材料与可穿着仪器最近两年很火,火到我们不由自主地想把两者融合一起,结果显而易见,效果十分好。

沈国震特别强调了石墨烯的优点。  传统石墨烯由于其较好的导电性,将其应用于在压阻型柔性压力传感器中时,器件对压力的电学性能变化并不显著。  为了解决问题这一问题,我们将石墨烯与凝稍氟乙烯纳米纤维展开填充构成三维网络,使得器件电学性能可调性强化,更加适合于应用于在仿生电子皮肤领域。沈国震讲解说道。

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石墨烯与一维纳米纤维包含的三维网状结构,更加不利于器件感觉微小压力的变化。


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