Майбутні роботи зможуть «бачити» за допомогою електронної шкіри нового типу

Нова форма гнучкого фотодетектора може забезпечити майбутніх роботів електронною шкірою, здатною «бачити» світло за межами людського зору. Команда інженерів з Університету Глазго стоїть за проривною розробкою, яка передбачає нещодавно розроблений метод друку мікромасштабних напівпровідників, виготовлених з арсеніду галію, на гнучкій пластиковій поверхні.

Їхній матеріал забезпечує продуктивність, еквівалентну найкращим звичайним фотодетекторам на ринку, і здатний витримувати сотні циклів згинання та згинання. У новій статті, опублікованій в журналі Advanced Materials Technologies, дослідники описують, як вони розробили технологію, яка дозволяє шкірі виявляти світло в широкому діапазоні електромагнітного спектра.

Він базується на попередніх дослідженнях команди, в якій вони розробили метод друку кремнієвих схем безпосередньо на поверхні гнучкого пластику, що дозволило створити високоефективну гнучу електроніку. Арсенід галію використовується в багатьох електронних додатках для створення високопродуктивної електроніки. Однак вони в основному створювалися на твердих поверхнях — команда з Глазго була однією з перших, хто знайшов спосіб використовувати арсенід галію на гнучкій підкладці.

Вони адаптували свою що існує систему рулонного друку для друку електроніки з арсеніду галію на гнучкій поверхні за допомогою масивів дротів шириною 15 мікрометрів. Це дозволило їм створити новий тип гнучкого фотодетектора, здатного сприймати світло від ультрафіолетового діапазону через видиму частину спектра до інфрачервоного — усе це вимагає надзвичайно низької потужності.

Система здатна надшвидко реагувати на світло, займаючи лише 2,5 мілісекунди для вимірювання світла та 8 мілісекунд для відновлення — продуктивність не поступається найкращим негнучким фотодетекторам, доступним на цей час. Щоб перевірити довговічність системи, вони піддали матеріал комплексу суворих випробувань на машині, призначеній для згинання та скручування його сотні разів. Протягом 500 циклів матеріал не продемонстрував суттєвої втрати продуктивності.

Професор Равіндер Дахія з Інженерної школи Джеймса Ватта Університету Глазго є лідером дослідницької групи Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST), яка розробила шкіру.

Професор Дахія сказав: «Ми вже кілька років працюємо над розширенням можливостей гнучкої електроніки. Ми знайшли нові способи друку електроніки безпосередньо на гнучких поверхнях, створили електронну шкіру, здатну відчувати «біль», і розробили згинається електроніка, яка живиться від сонця або людського поту.

«Ця остання розробка є першою, коли ми змогли надрукувати арсенід галію на гнучких поверхнях, що відкриває нові шляхи для наших досліджень.

«У майбутньому цей тип світлочутливого гнучкого матеріалу може надати роботам нові можливості. Наприклад, механічні руки, які використовуються для виробництва у світлочутливих середовищах, зможуть виявляти, коли змінюються умови та безпека чи ефективність їх роботи. під загрозою. Гнучкі фотодетектори широкого спектра можуть також знайти застосування в широкому спектрі технологій бездротового зв’язку, де висока швидкість передачі даних і відповідь, які ми протестували, завжди мати попит».

Аюб Зумейт і Абхішек Дахія з групи BEST і співавтори статті додали: «Це навіть можна використовувати для розробки пластиру для людей, який буде використовуватися для моніторингу впливу ультрафіолетового світла в сонячні дні та надавати попередження, коли користувачі ризикують отримати сонячні опіки». Джерело