一种新型的柔性光电探测器可以为未来的机器人提供一种能够“看到”人类视觉范围以外的光的电子皮肤。格拉斯哥大学的一个工程师团队支持这项突破性的开发,该开发涉及一种新开发的方法,将砷化镓制成的微型半导体打印到柔性塑料表面。其材料的性能相当于市场上最好的传统光电探测器,并且能够承受数百次弯曲和弯曲中国机器人网vrovro.com。
在《先进材料技术》杂志上发表的一篇新论文中,研究人员概述了他们是如何开发这项技术的,这项技术允许皮肤检测来自广泛电磁频谱的光。它建立在团队之前的研究基础上,团队开发了一种将硅电路直接打印到软塑料表面的方法,从而能够创造出高性能的可弯曲电子产品。砷化镓在许多电子应用中用于制造高性能电子产品。然而,它们主要是在刚性表面上创建的鈥攖格拉斯哥团队是最早找到在柔性基板上使用砷化镓的方法的团队之一。
他们改进了现有的滚印系统,使用15微米宽的导线阵列将砷化镓电子产品印刷到柔性表面上。这使得他们能够制造出一种新型的柔性光电探测器,能够感应从紫外线范围、通过光谱的可见部分到红外的光鈥攁它需要极低的功率。该系统能够对光线做出超快响应,只需2.5毫秒即可测量光线,8毫秒即可恢复鈥攁 性能与目前可用的最佳非柔性光电探测器相当。为了测试该系统的耐用性,他们在一台机器上对该材料进行了一系列严格的测试,该机器可将其弯曲和扭转数百次。在500次循环过程中,材料的性能没有明显损失。
格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院的拉文德·达希亚教授是开发皮肤的可弯曲电子和传感技术(BEST)研究小组的负责人。Dahiya教授说:“我们多年来一直致力于提高柔性电子产品的性能。我们找到了将电子产品直接打印到柔性表面的新方法,构建了能够感觉‘疼痛’的电子皮肤,并开发了可弯曲的电子产品,可由太阳或人类汗液提供动力。“这项最新进展是我们首次能够将砷化镓打印到柔性表面,为我们的研究开辟了新途径。
“在未来,这种光敏柔性材料可以为机器人提供新的能力。例如,用于在光敏环境中制造的机械臂可以在条件变化时进行检测,并且其工作的安全性或有效性受到威胁。灵活的广谱光电探测器也可以在广泛的无线通信领域中使用我们测试过的快速传输和响应速度一直是需要的。"BEST group的Ayoub Zumeit和Abhishek Dahiya以及论文的合著者补充道:“它甚至可以用来开发一种可穿戴的贴片,供人类在晴天监测紫外线暴露情况,并在用户有晒伤风险时发出警告。”