图:翻模技术制造的多像素电致发光显示器。该装置厚度为5mm,每个像素厚度为4毫米。可以以各种方式拉伸变形。
研究人员开发出一种人造皮肤,可以伸展,能感觉到压力,而且还能发光,具有像章鱼头足类动物的皮肤那样的多功能性。该人造皮肤,比以前研发的人造皮肤在延展性方面更加优秀,可以使用在柔软的电子设备和机器人上面,也可以应用在需要改变形状和颜色的显示器上。
这种人造皮肤的成功制造依赖于一个具有超弹性的发光电容器(HLEC),该电容器是由Chris Larson和他的同事使用了两个嵌入在硅基质中的离子水凝胶电极。该HLEC设备是现有基于有机半导体伸缩光发射器弹性的许多倍。
图:超弹性的发光电容器HLEC
为了能够让显示器显示不同颜色,该基质含有掺杂有各种过渡金属的硫化锌;这些过渡金属可在通电时发射不同波长的光。例如,蓝色光可以用铜来实现,黄光用镁来实现。该材料的弹性测试显示(测试视频),在外部导线失去与水凝胶电极接触之前,其表面积可以扩展约500%。由于电容器是以一种板状构造陈列的,因此它们还能充当可探测因压力和拉伸所致变形的驱动传感器。
图:超弹性的发光电容器HLEC弹性测试实验
研究人员用该材料制造了一个3腔室机器人,它的顶层有该新近研发的“皮肤”层,而其下方的可充气层则允许其活动。随着这些腔室的线性扩张,该机器人会像蠕虫样扭动地向前移动。根据期望的结果,作者们提出了几种不同的基于这一技术进行建造的方法;例如或能通过使用不同类型的多聚物来达到更好的视觉分辨率。
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Highly stretchable electroluminescent skin for optical signaling and tactile sensing
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