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中美科研人員研制出薄柔FPC 可作“智能繃帶”

發(fā)布時間:2018-08-20     瀏覽量:3418

   電路板通常很堅硬,但美國和中國科研人員合作開發(fā)出一種輕薄、柔軟的FPC電路板,并概念驗證性地制成“智能繃帶”,能貼在皮膚上監(jiān)測多種生理信號。13日發(fā)表在英國《自然·電子學(xué)》雜志上的封面文章顯示,這種“智能繃帶”由4層相互連通的薄柔FPC堆疊而成,整體的大小及厚度與1元硬幣相仿。



智能繃帶FPC


   研究人員說,電路板采用以硅彈性體為基礎(chǔ)的“島-橋”結(jié)構(gòu),其中“島”是剛性的小型電子器件,如傳感器、天線、藍牙芯片等;“橋”是可拉伸的銅線,用來連接“島”,使FPC電路板可以伸縮彎曲而不影響其功能。 論文通訊作者、美國加利福尼亞大學(xué)圣迭戈分校納米工程學(xué)系教授徐升說,設(shè)計難點并非堆疊電路板,而在于讓FPC電路板之間實現(xiàn)電流連接。



   徐升團隊發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的光刻和蝕刻技術(shù)不適用于可伸縮的彈性體。因此,他們將硅彈性體與黑色有機染料混合,制成電路并堆疊后,使用激光進行焊接,后填充導(dǎo)電材料。這樣得到的電路板既具備正常功能,又有傳統(tǒng)電路板所缺的彈性。研究人員說,用這種柔性電路板制成的“智能繃帶”用途廣泛,可貼在身體不同位置,記錄心電圖、腦電圖、眼動和肌肉行為等。


   此外,它能與10米以內(nèi)的智能手機或筆記本電腦實現(xiàn)無線通信,還可用于遠程控制機械臂。研究人員表示,該器件連續(xù)使用6個月后,其FPC電路性能和伸縮性沒有下降。中國電子科技大學(xué)和美國空軍研究實驗室的科研人員參與了研究。



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