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一種新的皮膚狀集成電路 3月13日，根據(jù)發(fā)表于《自然》雜志的一項最新研究，美國斯坦福大學研究人員提出了一種新的皮膚狀集成電路的設計和制造工藝，其大小僅為以前版本的1/5，而速度卻快1000倍。研究人員證明，這種集成電路能驅(qū)動微型LED屏幕，而且比人類指尖更敏感，能檢測出盲文陣列，為可穿戴和可植入電子產(chǎn)品在生物醫(yī)學領域的應用拓寬了道路。 小型可穿戴或可植入電子設備能幫人們監(jiān)測健康狀況，有助于改進自主治療。但這些電子設備需要足夠小且足夠柔軟，能隨組織移動而彎曲和拉伸，否則會傷害組織。 研究人員首次將柔性集成電路變得足夠小、足夠快。電路的核心是由半導體碳納米管和軟彈性電子材料制成的可伸縮晶體管。與堅硬易碎的硅不同，夾在彈性材料之間的碳納米管具有魚網(wǎng)狀結構，允許它們在拉伸和變形時繼續(xù)發(fā)揮作用。晶體管和電路與可拉伸的半導體、導體和介電材料一起排布到可拉伸的襯底上，1平方厘米內(nèi)能安裝2500多個傳感器和晶體管，形成比人類指尖靈敏10倍以上的有源矩陣觸覺陣列。  斯坦福航空航天自主研究中心（CAESAR）的研究人員在機器人測試臺上進行測試，該測試臺可以模擬自主航天器的運動。 傳感器陣列可以檢測微小形狀的位置和方向，或者識別盲文中的整個單詞。研究人員解釋說，對于盲文，人類通常一次能讀一個字母。有了如此高的分辨率，只需輕輕一觸，就能讀懂一個單詞，甚至可能是整個句子。 研究人員還能用他們的可擴展電路來驅(qū)動刷新率為60赫茲的微型LED顯示器，這是電腦或電視屏幕的典型刷新率。以前的小型柔性電路速度不夠快，無法產(chǎn)生足夠的電流來實現(xiàn)這一點。 初步結果表明，新晶體管用途廣闊。它可用于驅(qū)動商用計算機顯示器，還可讓研究人員以大范圍和精細的分辨率感知人體信號，甚至可能帶來高性能且生物兼容的下一代腦機接口。 |
