La piel humana es un órgano fascinante y multifuncional con propiedades únicas provenientes de su naturaleza flexible y flexible. Permite interactuar con el entorno físico externo a través de numerosos receptores interconectados con el sistema nervioso. Los científicos han estado tratando de transferir estas características a la piel artificial paramucho tiempo, con el objetivo de aplicaciones robóticas. El funcionamiento de los sistemas robóticos depende en gran medida de las funciones de detección de campo electrónico y magnético requeridas para el posicionamiento y la orientación en el espacio. Se ha dedicado una gran cantidad de investigación y desarrollo a la implementación de estas funcionalidades en una forma flexible y compatibleLos avances recientes en sensores flexibles y electrónica orgánica proporcionaron requisitos previos importantes. Estos dispositivos pueden funcionar en superficies blandas y elásticas, mientras que los sensores perciben varias propiedades físicas y las transmiten a través de circuitos de lectura.
Sin embargo, para replicar estrechamente la piel natural, es necesario interconectar una gran cantidad de sensores individuales. Esta tarea desafiante se convirtió en un obstáculo importante para la realización de la piel electrónica. Las primeras demostraciones se basaron en una serie de sensores individuales tratados por separado, lo que inevitablemente resultó enuna enorme cantidad de conexiones electrónicas. Para reducir el cableado necesario, se tuvo que hacer un paso tecnológico importante. A saber, los circuitos electrónicos complejos, como registros de desplazamiento, amplificadores, fuentes de corriente e interruptores, deben combinarse con sensores magnéticos individuales para logrardispositivos totalmente integrados.
Los investigadores de Dresden, Chemnitz y Osaka podrían superar este obstáculo en un sistema pionero de sensores magnéticos de matriz activa presentado en un artículo reciente de la revista Avances científicos . El sistema de sensor consta de una matriz de sensores magnéticos de 2 x 4, un registro de desplazamiento orgánico de arranque, requerido para controlar la matriz del sensor y amplificadores de señal orgánicos. La característica especial es que todos los componentes electrónicos están basados en película delgada orgánicaLos transistores están integrados en una sola plataforma. Los investigadores demuestran que el sistema tiene una alta sensibilidad magnética y puede adquirir la distribución bidimensional del campo magnético en tiempo real. También es muy robusto contra la deformación mecánica, como doblarse, arrugarse o doblarseAdemás de la integración completa del sistema, el uso de registros de cambio de arranque orgánicos es un paso de desarrollo muy importante hacia la piel electrónica de matriz activa para aplicaciones robóticas y portátiles.
Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Director del Instituto Leibniz de Investigación de Materiales y Estado Sólido Dresden y Dr. Daniil Karnaushenko en los siguientes pasos: "Nuestras primeras funcionalidades magnéticas integradas demuestran que los sensores magnéticos flexibles de película delgada pueden integrarsedentro de circuitos orgánicos complejos. La naturaleza flexible y ultra-compatible de estos dispositivos es una característica indispensable para aplicaciones modernas y futuras como la robótica suave, implantes y prótesis. El siguiente paso es aumentar el número de sensores por área de superficie, así como expandirla piel electrónica para adaptarse a superficies más grandes "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Leibniz para la investigación de estado sólido y materiales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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