http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 06:18:44 《中華工控網》原創
東(dong)京(jing)大(da)學(xue)染(ran)穀(gu)隆(long)夫(fu)副(fu)教(jiao)授(shou)的(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu)和(he)櫻(ying)井(jing)貴(gui)康(kang)教(jiao)授(shou)的(de)研(yan)究(jiu)小(xiao)組(zu),日(ri)前(qian)共(gong)同(tong)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)一(yi)種(zhong)具(ju)有(you)伸(shen)展(zhan)性(xing)的(de)人(ren)工(gong)皮(pi)膚(fu)。可(ke)以(yi)貼(tie)在(zai)像(xiang)雞(ji)蛋(dan)殼(ke)那(na)樣(yang)的(de)自(zi)由(you)曲(qu)麵(mian)上(shang)。配(pei)備(bei)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi),可(ke)以(yi)測(ce)定(ding)最(zui)大(da)300g/cm2的壓力和最高+80℃的de溫wen度du。現xian已yi證zheng實shi,將jiang此ci次ci開kai發fa的de人ren工gong皮pi膚fu實shi際ji貼tie附fu在zai雞ji蛋dan表biao麵mian,在zai上shang麵mian施shi加jia壓ya力li時shi可ke以yi很hen好hao地di完wan成cheng測ce定ding。據ju悉xi還hai可ke以yi順shun利li地di測ce量liang溫wen度du。在zai此ci之zhi前qian兩liang研yan究jiu小xiao組zu曾zeng開kai發fa出chu了le具ju備bei壓ya力li傳chuan感gan器qi,可ke機ji械xie彎wan曲qu的de人ren工gong皮pi膚fu。不bu過guo,雖sui然ran此ci前qian的de開kai發fa品pin可ke以yi貼tie在zai圓yuan筒tong型xing的de曲qu麵mian上shang,但dan由you於yu沒mei有you伸shen展zhan性xing,無wu法fa貼tie在zai自zi由you曲qu麵mian上shang。

新開發的人工皮膚大小為44mm×44mm,呈薄膜狀,橫向和縱向各有12列壓力傳感器和溫度傳感器,形成矩陣形狀。采用的結構是,在使用聚乙烯萘酚樹脂材料(PEN)的塑料底板上把製作好的壓力傳感器薄膜和溫度傳感器薄膜層疊起來.東京大學的染穀隆夫說,由於薄膜具有伸展性,因此可延伸到傳感器和線路部分之外,形成“就像包住蜜桔的桔絡似的”網眼狀。在水平方向施加拉力時,線路部分彎曲,隨著延伸部分形狀的改變,薄膜便伸展開來.在實驗中,沿著拉力方向最大伸展1.25倍(bei)時(shi),傳(chuan)感(gan)器(qi)仍(reng)未(wei)有(you)損(sun)壞(huai),可(ke)以(yi)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。隻(zhi)要(yao)沒(mei)有(you)損(sun)壞(huai),發(fa)生(sheng)伸(shen)展(zhan)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)電(dian)子(zi)性(xing)能(neng)就(jiu)基(ji)本(ben)上(shang)沒(mei)有(you)變(bian)化(hua)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)受(shou)力(li)部(bu)分(fen)主(zhu)要(yao)為(wei)線(xian)路(lu)部(bu)分(fen)。
壓力傳感器和溫度傳感器都是可以控製各單元的主動矩陣(Actively Matrix)型TFT。TFT中使用了有機半導體並五苯(Pentacene)。壓力傳感器采用將壓感傳感器部分與有機TFT部分層疊在一起的結構。這與過去開發的人工皮膚結構相同。溫度傳感器是將溫度傳感器部分與有機TFT部分層疊在一起。溫度傳感器部分采用了p型有機半導體CuPc(酞菁銅)和n型有機半導體PTCDI層疊在一起的結構,施加電壓時通過pn結的電流隨溫度而定,因此可以測定溫度