Инженеры Массачусетского технологического института создают беспроводную электронную кожу без чипов
Инженеры Массачусетского технологического института разработали новый беспроводной носимый датчик без полупроводников и батарей, что, по их словам, является первым шагом к созданию беспроводных датчиков без чипов.
Эта электронная кожа — или e-skin — представляет собой гибкую полупроводящую пленку, которую в MIT называют своего рода электронным скотчем.
Устройство имеет ультратонкую пленку из нитрида галлия, которая может реагировать на механическую деформацию электрическим сигналом и вибрировать в ответ на электрический импульс. Исследователи изготовили чистые, монокристаллические образцы нитрида галлия и соединили их с проводящим слоем золота для усиления входящих и исходящих электрических сигналов, сообщили в MIT.
СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ: Инженеры MIT разрабатывают носимые ультразвуковые наклейки размером с марку для непрерывной визуализации
Это позволяет электронной коже не только обнаруживать жизненно важные признаки, такие как вибрация при сердцебиении, но и использовать вибрацию устройства в ответ для генерации электрического сигнала и передачи его на близлежащий приемник.
«Чипы требуют много энергии, но наше устройство может сделать систему очень легкой, не имея никаких энергоемких чипов», — сказал в пресс-релизе Джихван Ким, автор исследования. «Вы можете надеть его на тело, как повязку, и в паре с беспроводным считывающим устройством на вашем мобильном телефоне вы сможете беспроводным образом отслеживать пульс, потоотделение и другие биологические сигналы».
Ким является доцентом кафедры машиностроения и материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института и главным исследователем в Исследовательской лаборатории электроники.
Ким и другие исследователи ранее разработали способ быстрого выращивания и отслаивания ультратонких полупроводников от пластин, покрытых графеном. Этот метод называется дистанционной эпитаксией, и он позволил им создавать и экспериментировать с пленками электронной кожи.
Они использовали метод удаленной эпитаксии в своем последнем исследовании и обнаружили, что даже незначительные изменения состояния кожи, вызванные учащенным сердцебиением, влияют на вибрацию датчика и сигнал, который он подает.
«Если есть какие-либо изменения в пульсе, или химические вещества в поте, или даже ультрафиолетовое облучение кожи — вся эта активность может изменить картину поверхностных акустических волн на пленке нитрида галлия. И чувствительность нашей пленки настолько высока, что она может обнаружить эти изменения», — сказал соавтор работы Ёнгин Ким, постдок MIT, который сейчас является доцентом в Университете Цинциннати.
MIT описал, как исследователи проверяли свою концепцию электронной кожи:
"Исследователи изготовили тонкую пленку из чистого высококачественного нитрида галлия и покрыли ее слоем золота для усиления электрического сигнала. Они нанесли золото в виде повторяющихся гантелей - решетчатой конфигурации, которая придает некоторую гибкость обычно жесткому металлу. Толщина нитрида галлия и золота, который они считают образцом электронной кожи, составляет всего 250 нанометров - примерно в 100 раз тоньше, чем ширина человеческого волоса.Инженеры Массачусетского технологического института разработали новый беспроводной носимый датчик без полупроводников и батарей, что, по их словам, является первым шагом к созданию беспроводных датчиков без чипов. Эта электронная кожа — или e-skin — представляет собой гибкую полупроводящую пленку, которую в MIT называют своего рода электронным скотчем. Устройство имеет ультратонкую пленку из нитрида галлия, которая может…