电子皮肤,也常称为“柔性传感皮肤”,是一种模仿人类皮肤功能和特性的人工柔性电子系统。

给机器、假肢或可穿戴设备赋予类似人类皮肤的感知能力。

从基底层面来看,电子皮肤主要可以分为以下三大类:

1.柔性但不可拉伸基底:通常包括聚酰亚胺(PI);聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等。特点是技术成熟,但通常不可拉伸,适用于对柔韧性有要求但形变不大的场景

2.弹性可拉伸基底:通常包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)Ecoflex系列硅胶聚氨酯(PU)水凝胶等。特点是能够承受大幅度的拉伸、压缩、扭曲等复杂形变,完美贴合人体皮肤和机器人关节的动态运动,但与传统微电子加工工艺兼容性差,透气性一般

图片来源:网络(侵删)

                 图一:PDMS微流控芯片

3.织物/纺织品基底通常包括天然纤维:棉、丝、羊毛等;合成纤维:涤纶、尼龙、氨纶蛛丝蛋白复合纤维等。该类型电子皮肤将功能直接集成到由纤维构成的织物中,被认为是实现“第二皮肤”和智能服装的终极路径。

图片来源:DOI: 10.1126/science.adk3755

             图二:东华大学研制的智能纤维

目前织物型电子皮肤百花齐放,而新型智能材料的研发则是推动该领域发展的燃料。如东华大学等高校已研制出集无线能量采集,信息感知与传输等功能于一体的新型智能纤维,编织制成不依赖芯片和电池的智能纤维制品,并将成果发表于顶级期刊Science杂志上。

图片来源:DOI: 10.1126/science.adk3755

                         图三:智能织物

织物型电子皮肤打破了传统电子设备的形态束缚,成为人体智能的“第二层皮肤”丝源科技将持续推进蛛丝纤维在智能纤维材料领域的应用。智能纤维与电子皮肤有望在未来彻底改变我们与机器、与环境以及与我们自身健康互动的方式。


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作者 ab, 808