(相關(guān)資料圖)

在包括柔性機器人和可穿戴醫(yī)療設(shè)備在內(nèi)的各種可伸縮設(shè)備領(lǐng)域中，確實存在不少機會，但與此同時挑戰(zhàn)也有很多。其中，最棘手的可能就是將不同的組件和模塊連接起來，而不影響性能。

就目前的情況來看，可伸縮電子設(shè)備的各個部分通常是用商用漿料(膠)直接粘在一起的。然而，用膠水黏連存在許多問題，要么變形時無法可靠地傳遞機械和電氣信號，要么容易斷裂。

為了尋找一種功能更好的替代品，由新加坡南洋理工大學研究人員領(lǐng)導的一個研究團隊開發(fā)出了一種通用連接器——雙相納米分散(BIND)接口，可簡單快速地以類似樂高的方式組裝可伸縮設(shè)備。

據(jù)稱，這種連接電子模塊的便捷方式可構(gòu)成組裝未來可伸縮設(shè)備的基礎(chǔ)，制造商可根據(jù)他們的設(shè)計“即插即用”地安裝組件。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。

具體而言，研究人員將金屬(金或銀)納米顆粒熱蒸發(fā)，在可拉伸電子產(chǎn)品(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)中常用的軟熱塑性塑料內(nèi)形成堅固的互穿納米結(jié)構(gòu)。由此產(chǎn)生的納米結(jié)構(gòu)提供了連續(xù)的機械和電氣路徑，使BIND連接的模塊即使變形也能保持堅固。

當用戶在組裝可拉伸電子設(shè)備時，他們只需將一個BIND連接器的兩端按到電路板上，就可以在短短10秒內(nèi)將其安全地連接到這些設(shè)備上。然后，連接器可以拉伸至其放松長度的7倍而不會斷裂。在被拉伸至正常狀態(tài)2.8倍的情況下，它還能繼續(xù)在組件之間傳遞強大的電信號。

對于封裝模塊，研究人員發(fā)現(xiàn)，這項創(chuàng)新比傳統(tǒng)連接器要堅韌60倍。為了證明在現(xiàn)實生活中使用的可行性，該團隊使用BIND接口制造了可伸展的設(shè)備，并在大鼠模型和人類皮膚上進行了測試。

當連接到大鼠模型上時，來自可伸展監(jiān)測設(shè)備的記錄顯示出可靠的信號質(zhì)量，盡管電線受到觸摸和拖拽等干擾。當貼在人體皮膚上時，該設(shè)備可收集高質(zhì)量的肌電信號，測量肌肉收縮和放松過程中產(chǎn)生的電活動，即使在水下也可行。

“這些令人印象深刻的結(jié)果證明，我們的創(chuàng)新可以用于構(gòu)建功能強大、可靠的可穿戴設(shè)備或軟體機器人，”南洋理工大學的Jiang Ying博士說，“例如，它可以用于高質(zhì)量的可穿戴健身追蹤器，用戶可以以他們最舒服的方式伸展、做手勢和移動，而不會影響設(shè)備捕捉和監(jiān)測他們生理信號的能力?！?/p>

（文章來源：科創(chuàng)板日報）

關(guān)鍵詞：