傳感器行業又傳佳音----東京大學推出新型有伸展性的人工皮膚
http://www.moduwu.com 2005-08-26 09:35 《中華工控網》原創
東京大學染谷隆夫副教授的研究小組和櫻井貴康教授的研究小組，日前共同開發出了一種具有伸展性的人工皮膚。可以貼在像雞蛋殼那樣的自由曲面上。配備壓力傳感器和溫度傳感器，可以測定最大300g/cm2的壓力和最高＋80℃的溫度。現已證實，將此次開發的人工皮膚實際貼附在雞蛋表面，在上面施加壓力時可以很好地完成測定。據悉還可以順利地測量溫度。在此之前兩研究小組曾開發出了具備壓力傳感器，可機械彎曲的人工皮膚。不過，雖然此前的開發品可以貼在圓筒型的曲面上，但由于沒有伸展性，無法貼在自由曲面上。
新開發的人工皮膚大小為44mm×44mm，呈薄膜狀，橫向和縱向各有12列壓力傳感器和溫度傳感器，形成矩陣形狀。采用的結構是，在使用聚乙烯萘酚樹脂材料（PEN）的塑料底板上把制作好的壓力傳感器薄膜和溫度傳感器薄膜層疊起來.東京大學的染谷隆夫說，由于薄膜具有伸展性，因此可延伸到傳感器和線路部分之外，形成“就像包住蜜桔的桔絡似的”網眼狀。在水平方向施加拉力時，線路部分彎曲，隨著延伸部分形狀的改變，薄膜便伸展開來.在實驗中，沿著拉力方向最大伸展1.25倍時，傳感器仍未有損壞，可以正常工作。只要沒有損壞，發生伸展的傳感器的電子性能就基本上沒有變化。這是因為受力部分主要為線路部分。
壓力傳感器和溫度傳感器都是可以控制各單元的主動矩陣（Actively Matrix）型TFT。TFT中使用了有機半導體并五苯（Pentacene）。壓力傳感器采用將壓感傳感器部分與有機TFT部分層疊在一起的結構。這與過去開發的人工皮膚結構相同。溫度傳感器是將溫度傳感器部分與有機TFT部分層疊在一起。溫度傳感器部分采用了p型有機半導體CuPc（酞菁銅）和n型有機半導體PTCDI層疊在一起的結構，施加電壓時通過pn結的電流隨溫度而定，因此可以測定溫度
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