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矽奈米薄膜開創指尖電子學

2012/09/09 | | 標籤:

美國與中國研究人員結合半導體元件與矽膠指套,用來模仿再現指尖的精密特性,希望藉此推動先進外科手術手套的研究發展。他們使用矽奈米薄膜製作此感知平台,能以高精準度反應出手指移動及碰觸所產生的壓力與張力。

此研究團隊由伊利諾大學香檳分校(UIUC)的John Rogers與西北大學和大連理工大學的合作者所組成。Rogers表示,想像一下未來智慧型手術手套可以讓我們透過指尖,來探知組織的電子特性,並利用局部消融術(local ablation)移除組織,甚至是利用指尖進行超聲波成像。

研究人員先以手指為模具製作出矽膠手指套,再將預先完成的網狀電路轉印至其外表面。接著,將元件內外部的電子電路與穿戴者的皮膚進行連結。研究人員認為,此元件所使用的材料與製造技術來自於已臻成熟的半導體產業,因此應能以合理成本擴張至實用量產的規模。

Rogers補充,此項研究的最重要結果或許是他們能把多功能矽半導體科技併入三維軟性且形狀可控制契合的產品中,因此能應用在不單是指尖,還包括身體其他部位。事實上,這正是該團隊目前欲進行之計畫。他們打算製造能包覆身體其他部位(如心臟)的「表皮」(skin)。如此裝置將如同襪子般裹住心臟整體表面,以提供不同的感知及致動功能,傳送回與心律不整(cardiac arrhythmias)相關的醫療資訊。

此研究未來的挑戰包含創造出適合的材料與方式,來提供元件資料的無線傳輸以及動力來源。詳見Nanotechnology Vol. 23 344004。

譯者:劉家銘(逢甲大學光電學系)
責任編輯:蔡雅芝

資料來源:Fingertip mounted silicon nanomembranes provide sensing platform. NanoTech [Aug 10, 2012]

轉載自 奈米科學網

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