科學家開發新型柔韌光學感測器,皺成一團球也能照常運作

2024-02-22 13:01:00    編輯: Emma stein
導讀 成像技術不斷進步,日本大阪大學團隊最近在超薄聚合物薄膜上開發一種新光學感測器,柔韌可彎曲、不會斷裂,進一步推動成像、穿戴式裝置、軟式機器人等技術進展。 相機內光學感測器類似人眼視網膜,能感應經過鏡頭...


成像技術不斷進步,日本大阪大學團隊最近在超薄聚合物薄膜上開發一種新光學感測器,柔韌可彎曲、不會斷裂,進一步推動成像、穿戴式裝置、軟式機器人等技術進展。

相機內光學感測器類似人眼視網膜,能感應經過鏡頭光線。傳統光學感測器使用無機半導體和鐵電材料建造,這使感測器變硬無法彎曲,為避免出現這問題,日本大阪大學團隊試著利用不同方法檢測光、熱、分子。

研究人員透過印刷在超薄聚合物基板(小於 5 μm)上的微型奈米碳管和有機電晶體陣列達成目標,前者暴露在光線下升溫產生熱梯度,接著產生電壓訊號,使用這些奈米碳管可測量可見光及紅外光,有機電晶體則將電壓訊號組織成影像訊號。

接著團隊搭配使用無線藍牙技術,讀取訊號不需透過電線連接感測器,讓成像儀附著在柔軟彎曲的物體上就能分析目標物的表面或內部。

研究人員已製造片狀光學感測器原型,測試其感知人類手指或電線等物體熱量能力,發現這種光學感測器在很大波長範圍內都保持高靈敏度;室溫下測試也表明它的彎曲耐久性很高,即使被揉成一團球也能正常工作。

這種無線測量系統與片狀光學感測器集合的獨特優勢能執行許多任務,比如無需採樣即可評估液體品質,在無損成像、穿戴式裝置、軟機器人等許多應用的表現也不可限量。

發表在《Advanced Materials》期刊。

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