Исследователи разработали технологию изготовления электронного кожного покрова большой площади непосредственно на месте использования без необходимости в дорогостоящих чистых помещениях. Разработка может ускорить внедрение электронных сенсорных систем в робототехнике, носимой электронике и интерактивных устройствах.
Электронная кожа представляет собой гибкий сенсорный материал, способный воспринимать давление, изгиб, прикосновения и другие внешние воздействия подобно человеческой коже. Такие системы считаются важным компонентом для создания интеллектуальных роботов, человеко-машинных интерфейсов и носимых устройств. Однако существующие методы производства обычно требуют использования сложных полупроводниковых процессов, включая фотолитографию, вакуумное напыление и травление. Это значительно увеличивает стоимость производства и затрудняет масштабирование технологий.
Команда ученых предложила подход, который позволяет изготавливать многомодальную электронную кожу без использования чистых помещений. В основе метода лежит комбинация ультрафиолетовой лазерной обработки и технологий аддитивного производства. Такой подход дает возможность создавать гибкие электронные схемы непосредственно на месте эксплуатации и быстро адаптировать их под конкретные задачи.
Разработанная платформа объединяет несколько типов датчиков в одной компактной конструкции. В систему входят емкостные тактильные датчики с микропористым диэлектриком, гибкие цепи, сформированные с помощью ультрафиолетового лазера, а также модули для измерения температуры и бесконтактного определения близости объектов. Конструкция позволяет размещать датчики давления и изгиба рядом с электронными компонентами, сохраняя при этом гибкость всей системы.
Одной из ключевых особенностей технологии стала возможность быстрого проектирования конфигурации сенсорной системы под конкретное применение. Вместо изготовления специализированных масок и выполнения длительных производственных операций разработчики могут изменять расположение датчиков программным способом и оперативно выпускать новые варианты устройств.
Исследователи отмечают, что новый подход обеспечивает хорошую масштабируемость производства. Технология подходит для создания крупных сенсорных поверхностей и может использоваться как в робототехнических системах, так и в интерактивных устройствах, которым требуется распределенная сеть сенсоров на большой площади.
Отказ от традиционных чистых помещений позволяет существенно снизить стоимость производства и упростить внедрение электронного кожного покрова в коммерческие продукты. По мнению авторов работы, технология открывает путь к более широкому использованию гибкой электроники в интеллектуальных роботах, носимых устройствах и системах взаимодействия человека с техникой.
Источник: TechXplore