Инженеры Хьюстонского университета пытаются сделать процесс слияния людей и машин немного легче для людей. Они разработали простой в изготовлении гибкий патч электроники, который, прикрепленный к человеку, передает движения человека и другие команды роботу и получает обратную связь по температуре от робота.Под руководством доцента Хьюстонского университета, профессора Куньцзяна Юя, команда разработала транзисторы, элементы памяти RRAM, тензодатчики, детекторы УФ-лучей, датчики температуры и нагреватели, используя один и тот же набор материалов в низкотемпературном процессе производства. Они интегрировали различные устройства в 4-микрометровый клеевой пластырь толщиной.Статья, описывающая работу Хьюстонских исследователей, появляется на этой неделе в журнале Science Advances.С патчем на обратной стороне руки добровольца исследователи могли управлять роботом вручную, заставляя его закрываться или открываться в зависимости от того, что движение руки человека делало с тензометрическими датчиками патча. Более того, они смогли замкнуть контур управления человеком-роботом, предоставив обратную связь по температуре от руки робота человеку с помощью встроенных схем нагревателя патча.Инженеры Хьюстонского университета интегрировали несколько типов устройств на основе окиси цинка индия, включая [слева направо]: RRAM, FET, датчик ультрафиолетового излучения, датчик температуры и датчик деформации.Инженеры Хьюстонского университета интегрировали несколько типов устройств на основе окиси цинка индия, включая [слева направо]: RRAM, FET, датчик ультрафиолетового излучения, датчик температуры и тензодатчик.Все устройства имеют фотолитографическую структуру и состоят из проводников из золота толщиной 50 нанометров, полупроводников из оксида цинка индия (IZO), полиимидной оболочки и (для транзисторов) общей диэлектрической эпоксидной смолы SU-8. Змеевиковая форма проводов позволяет устройствам растягиваться с полимидом без поломки, но именно универсальность полупроводников является настоящей звездой шоу.IZO действует как электронно-проводящий полупроводник в транзисторах и фотопроводник в ультрафиолетовых датчиках. Сопротивление IZO уменьшается с температурой, поэтому он может выступать в качестве переменного резистора в датчике температуры (термисторе); его сопротивление увеличивается с растяжением, так что он может образовывать датчик деформации. И в другом структурном устройстве этих материалов, определенные напряжения будут формировать или разрушать проводящие нити в IZO, образуя энергонезависимую резистивную память (RRAM). IZO сохраняет всю эту функциональность даже после осаждения в виде коллоида и высыхания для образования геля, так называемого процесса золь-геля.
"Это удивительно"
- говорит Юй.
"Традиционно, для достижения множества функций может потребоваться неоднородная интеграция материалов или несколько чипов вместе. Но теперь, используя один материал, ты можешь сделать все это."