《康奈尔大学研制超弹性“皮肤”,可应用于可穿戴电子领域》

  • 来源专题:绿色印刷—可穿戴电子
  • 编译者: 王阳
  • 发布时间:2016-03-23
  • Even in this age of smartphones and other electronics wonders, these ideas sound quite futuristic. But a team of Cornell graduate students – led by Rob Shepherd, assistant professor of mechanical and aerospace engineering – has developed an electroluminescent “skin” that stretches to more than six times its original size while still emitting light. The discovery could lead to significant advances in health care, transportation, electronic communication and other areas.

    This hyper-elastic light-emitting capacitor (HLEC), which can endure more than twice the strain of previously tested stretchable displays, consists of layers of transparent hydrogel electrodes sandwiching a dielectric (insulating) elastomer sheet. The elastomer changes luminance and capacitance (the ability to store an electrical charge) when stretched, rolled and otherwise deformed.In addition to its ability to emit light under a strain of greater than 480 percent its original size, the group’s HLEC was shown to be capable of being integrated into a soft robotic system. Three six-layer HLEC panels were bound together to form a crawling soft robot, with the top four layers making up the light-up skin and the bottom two the pneumatic actuators.

    Although Shepherd admitted to “not being very fashion-forward,” another application involves wearable electronics. While wearable technology today involves putting hard electronics onto a soft base (think Apple Watch or Fitbit), this discovery paves the way for devices that fully conform to the wearer’s shape.

    The Shepherd Group has also developed a lightweight, stretchable material with the consistency of memory foam, with the potential for use in prosthetic body parts, artificial organs and soft robotics.

    The group’s latest work was supported by a grant from the Army Research Office, a 2015 award from the Air Force Office of Scientific Research, and two grants from the National Science Foundation.

  • 原文来源:;http://www.news.cornell.edu/stories/2016/03/light-skin-stretches-boundaries-robotics
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    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2017-07-31
    • 作为未来生物医学工程的重要平台,将表皮电子学作为广泛探索。通常使用采用复杂的真空微细加工工艺的高成本方法来制造表皮装置,从而限制了其在可穿戴电子设备中的广泛潜力。在这里,提出了一种低成本,基于溶液的方法,其使用用于多功能,高性能,基于石墨烯的表皮生物电极和应变传感器的弹性和多孔聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)薄膜上的导电还原型石墨烯氧化物(RGO)片材。这些器件使用简单的涂层和直接图案制造而不使用任何复杂的微细加工工艺。石墨烯生物电极显示出优异的拉伸性(高达150%的应变),机械耐久性高达5000次拉伸和释放循环,以及低的薄层电阻(1.5kΩ/平方),并且石墨烯应变传感器表现出高灵敏度因子为7至173),检测范围宽(高达40%应变)。证明干生物电极在监测人类电生理信号(即心电图,脑电图和肌电图)以及用于精确检测大规模人体运动的高灵敏度应变传感器方面的全功能应用。相信我们独特的加工能力和基于RGO /多孔PDMS的多功能设备平台将为未来可穿戴电子皮肤的2D材料的低成本加工和集成铺平道路。 ——文章发布于2017年7月27日
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