新應(yīng)用依靠于橡膠電子產(chǎn)品

研究人員在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)中報告說，他們已經(jīng)設(shè)計并生物試劑出了智能電子皮膚和醫(yī)用機(jī)械手，它們能夠通過使用新發(fā)明的具有高載流子遷移率的橡膠狀半導(dǎo)體來評估重要的診斷數(shù)據(jù)。

醫(yī)用機(jī)械手可以使醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷和治療世界各地的人們，但是當(dāng)前可用的技術(shù)還不足以匹配親身體驗(yàn)。

休斯頓大學(xué)機(jī)械工程副教授比爾·D·庫克(Cill Bill C. Cook)余存江說，研究的基礎(chǔ)是橡膠狀的半導(dǎo)體材料，它可以根據(jù)空氣和水的界面進(jìn)行組裝，很容易地按比例縮放制造規(guī)模。

Yu也是主要研究者，他說，該界面組件和橡膠狀電子設(shè)備暗示了通向柔軟，有彈性的橡膠狀電子設(shè)備和集成系統(tǒng)的途徑，該系統(tǒng)可模仿生物組織的機(jī)械柔軟性，適用于各種新興應(yīng)用。在位于德克薩斯大學(xué)的德州超導(dǎo)中心。

研究人員創(chuàng)造了智能皮膚和醫(yī)療機(jī)械手只是兩個潛在的應(yīng)用，以說明這一發(fā)現(xiàn)的實(shí)用性。

除了于之外，該論文的作者還包括關(guān)穎石，Anish Thukral，Kyoseung Sim，徐旺，張永操，F(xiàn)aheem Ershad，周柳饒，潘鳳嬌和王鵬，他們都是UH的會員。共同作者肖建良和張順隸屬于科羅拉多大學(xué)。

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體很脆，將它們用于可伸縮的電子設(shè)備中需要特殊的機(jī)械適應(yīng)性。先前的可拉伸半導(dǎo)體具有其自身的缺點(diǎn)，包括低的載流子遷移率-電荷載流子在材料中移動的速度-以及復(fù)雜的制造要求。

Yu和合作者去年報告說，向P3HT的橡膠狀半導(dǎo)體(聚二甲基硅氧烷復(fù)合物)中添加微量的金屬碳納米管可改善載流子遷移率，從而控制了半導(dǎo)體晶體管的性能。

研究人員報告說，即使將半導(dǎo)體拉伸50%，電性能也能保持。于說，在不降低性能的情況下將橡膠狀電子部件拉伸50%的能力是一項(xiàng)顯著進(jìn)步。他說，人的皮膚只能拉伸約30%，而不會撕裂。

他說，用于這些高性能可拉伸半導(dǎo)體納米薄膜的新的可擴(kuò)展制造方法以及全橡膠晶體管的開發(fā)代表了向前邁出的重要一步。

他說，生物試劑很簡單。將可商購的半導(dǎo)體材料溶解在溶液中，然后滴在水中，并在那里擴(kuò)散;化學(xué)溶劑從溶液中蒸發(fā)，從而改善了半導(dǎo)體性能。

他說，這是生物試劑高質(zhì)量復(fù)合膜的一種新方法，可以穩(wěn)定生物試劑全橡膠半導(dǎo)體。