仿生自适性可粘附电子皮肤研究取得进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481585.shtm 可穿戴电子传感器由于其便携、灵活和柔性的特点,在可移动式健康监测、人机交互和软体机器人等领域受到了广泛的关注。近年来,研究者们致力于开发各种功能材料和优化结构设计来制备高性能电子器件。然而,柔性电子器件的适用目标表面通常具有拓扑形态、动态变形和润湿性不同的特征。因此,尤其是在应力传感领域,为了实现精确、无噪声和连续的信号监测,柔性电子器件与目标基底之间的稳定界面接触和界面粘附发挥了至关重要的作用。然而,以简便有效的方式获得具有良好共形和粘附特性的柔性电子器件仍然是一个挑战。 自然界的生物为人们提供了增强界面粘附的方法和思路。其中,藤壶等海洋生物在寻找到合适的寄生物体后,会分泌低交联程度的蛋白质粘液以润湿拓扑表面,随后经过几个小时的固化过程,粘液完全凝结成凝胶状层从而增强了粘附作用。这种有趣且巧妙的界面粘附......阅读全文
仿生自适性可粘附电子皮肤研究取得进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481585.shtm 可穿戴电子传感器由于其便携、灵活和柔性的特点,在可移动式健康监测、人机交互和软体机器人等领域受到了广泛的关注。近年来,研究者们致力于开发各种功能材料和优化结构设计来制备高性能电子
电子皮肤温觉仿生领域获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515332.shtm
我国学者在基于三维架构的仿生电子皮肤研究方面取得进展
图 (A)为电子皮肤的仿生设计概念;图(B)为贴于仿生手指尖的电子皮肤;图(C-G)为电子皮肤的照片、力和应变传感单元的局部放大图、力和应变传感器以及过孔的显微图片 在国家自然科学基金项目(批准号:12225206、12050004)等资助下,清华大学航天航空学院、柔性电子技术实验室(柔电国重)张
Nano-Energy:多功能电子皮肤研究方面取得进展
皮肤作为人体最大的器官,负责人体内部与外界环境的交互。在其柔软的组织下面分布着一个庞大的传感器网络,从而实时获得温度、压力、气流等外界信息的变化。电子皮肤通过模拟人类皮肤的传感功能,能实现或超越皮肤的传感性能,在机器人、人工义肢、医疗检测和诊断等方面展现应用前景。随着信息技术的不断进步,人们对发
仿生超浸润界面材料研究取得进展
仿生超浸润界面材料体系的构筑及其应用 出淤泥而不染的荷叶、翩翩起舞的水黾以及捕虫能手猪笼草等都是大自然的精妙创造,是具有“超浸润特性”的自然界杰出代表。作为超浸润领域的“掌舵手”,中科院院士、中科院理化技术研究所研究员江雷通过近二十年的潜心研究,总结规律,提出了二元协同理论,即将两个具有相反性质的
苏州纳米所仿生驱动研究取得进展
离子对于生物体生命活动起着核心作用,参与神经信号传递、肌肉收缩调控等生命过程,是器官组织执行复杂而有序微观运动和宏观变形过程的重要基础。因而,研究具有类生物活性的离子响应型智能人工肌肉材料,通过调节离子传输和材料微观结构(分子构象、孔结构、晶格等)应变,实现仿生驱动功能,成为功能仿生材料领域的重
南科大:电子皮肤温觉仿生领域获新进展
南方科技大学材料科学与工程系教授刘玮书课题组在电子皮肤的温觉仿生方面取得研究新进展,相关成果发表在《纳米能源》上。 相关研究成果展示电子皮肤作为人体皮肤的对应物,通过在柔性基底上集成各种功能元素,可以模拟人体皮肤的各种功能,是未来智能机器人的理想组件。目前,电子皮肤已经实现了类人体的触觉功能,
宁波材料所在具有疼痛感知的仿生皮肤研究中取得进展
生物系统中,软组织可以通过应变增强有效地调节其机械强度以避免损伤。这些组织结合生物体的体感系统,可以经历从触觉到痛觉的可控感觉阈值转变,从而使生物体能够主动感知到可能造成伤害的机械刺激,并进一步迅速做出反应,防止危险的发生。因此,在应变机械增强之前,主动保护功能的实现依赖于感觉系统触发的强烈且快速的
兰州化物所材料表面粘附行为研究取得系列进展
近年来,疏水/疏油材料研究非常之多,但是粘附性作为材料表面物理性质的重要方面并未受到较多重视,特别是如何调控材料表面的粘附性还没有太多的实验研究。 中国科学院兰州化学物理研究所材料表面与界面行为研究组致力于材料表面粘附行为方面的研究工作,并取得了系列进展。 该研究小组首先利用聚合物材料成功制
仿生可排汗生物电极研究获进展
柔性电生理电极用于举重平衡训练以及投篮肌肉精准控制训练。胡川团队 供图受到皮肤排汗和自然界中水定向传输现象的启发,广东省科学院半导体研究所教授胡川团队在仿生可排汗生物电极研究方向取得重要进展。相关研究近日发表于《先进材料技术》(Advanced Materials Technologies)。可穿戴
变色龙仿生电子皮肤问世
美国斯坦福大学研究人员日前制造出一种有弹性、可变色的压力敏感材料,它是迄今最接近变色龙皮肤的人造材料。用不同力度触摸这种电子皮肤,它会改变颜色。研究人员指出,将来这种电子皮肤在交互式可穿戴设备、人造义肢、智能机器人等方面有着广泛应用。 类似的变色材料以往也有,但很少有材料还能感知压力,而且没
柔性可穿戴电子皮肤方面取得系列进展
电子皮肤可模仿人体皮肤对外界环境(包括对压力、温度及化学等刺激)的感知,因而可广泛应用于人工智能和医学诊断等领域。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展,但仍然存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题,这些限制了其实际应用。要解决以上问题,选用具有优异性能的活性
半导体所等在多功能电子皮肤研究方面取得进展
皮肤作为人体最大的器官,负责人体内部与外界环境的交互。在其柔软的组织下面分布着一个庞大的传感器网络,从而实时获得温度、压力、气流等外界信息的变化。电子皮肤通过模拟人类皮肤的传感功能,能实现或超越皮肤的传感性能,在机器人、人工义肢、医疗检测和诊断等方面展现应用前景。随着信息技术的不断进步,人们对发
力学所仿生材料研究取得新进展
对材料的结构和性能进行仿生设计、以获得满足某些特定服役环境要求的工程材料是目前材料研究中的热点之一。最近,中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室(LNM)“生物及仿生材料力学”课题组的宋凡研究员、许向红副研究员和邵颖峰助理研究员及其合作者,用等离子刻蚀和酸腐蚀的办法,在陶瓷表面成功引入了仿
兰州化物所仿生关节软骨材料研究取得系列进展
人体滑膜关节能够在极高的赫兹接触压力(3-18 MPa)下呈现出较低的摩擦系数(0.001-0.03)。无论是静止还是运动状态,关节界面始终都能够保持超低的摩擦系数,支撑人体正常运动过程。研究表明,包覆在骨关节表面的重要软组织——关节软骨在减小骨与骨之间的摩擦以及缓冲运动时产生的震动等方向起着至
上海有机所天然产物仿生合成研究取得进展
反应过程图 在自然界中,复杂天然产物的精巧组装往往令人叹为观止。如何在化学实验室里模拟生物合成的过程,高效地制备具有类似生物功能的化合物一直是科学家们长久以来的梦想。天然有机化合物的仿生合成是近年来备受关注的热点领域之一。 中科院上海有机化学研究所天然产物有机合成化学
我国研制出人造仿生电子皮肤
中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究员及其团队,近日研制出一种新型可穿戴柔性仿生触觉传感器——人造仿生电子皮肤。由于该器件实现了对微小作用力的高灵敏度快速检测,因此对脉搏、心跳、喉部肌肉群震动等人体健康相关生理信号可以实时监测,在医疗领域有广泛应用前景。相关研究结果发表于最新一期的国际期刊
-Adv.-Mater.:人造仿生电子皮肤-可监测人说话时喉部运动
中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究员及其团队,近日研制出一种新型可穿戴柔性仿生触觉传感器——人造仿生电子皮肤。由于该器件实现了对微小作用力的高灵敏度快速检测,因此对脉搏、心跳、喉部肌肉群震动等人体健康相关生理信号可以实时监测,在医疗领域有广泛应用前景。相关研究结果发表于最新一期的国际期刊
化学所在仿生结构色材料研究中取得系列进展
传统的显色技术通常利用色素来显色,然而色素具有化学性质不稳定、对环境不友好、容易褪色等缺点,导致其应用受到限制。相比于色素色,结构色是基于物质的周期性微纳结构(例如光栅、光子晶体等)对光的调控实现的,具有化学性质稳定、环保、高分辨率等优点,在显示、传感和防伪等方面具有广泛应用前景。特别是存在于自
化学所在仿生材料研究领域取得新进展
仿生材料是指模仿自然界中各种生物体的特点或特性而开发的材料。对天然生物材料的结构、性能和生长机理的分析与复制,是当今材料科学研究的前沿课题。 在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院的支持下,化学研究所高分子物理与化学实验室的科研人员受贻贝和荷叶的启发,将海洋附着生物的
AM:兰州化物所仿生亲水润滑涂层研究取得进展
人口老龄化对植介入医疗器械提出了紧迫需求。在器械表面构筑亲水润滑涂层,可有效减小其与组织界面的摩擦力、降低手术操作难度、减小病人痛苦、延长器械使用寿命。水凝胶是一类具有典型湿滑特征的高分子材料,表面修饰水凝胶涂层可有效改变材料与器械表面的润滑特征。然而,现有的修饰方法普遍存在基材通用性差、涂层厚
我国学者仿生人工肌肉研究取得重要进展
仿生人工肌肉材料是二十世纪90年代迅速发展起来的一类新型智能材料,正不断地掀起全球科学家的研究热潮,在航空航天、仿生机器人以及生物医疗等工程领域具有重要的应用价值。离子聚合物-金属复合材料(Ionic polymer-metal composites, IPMC),也称为电化学驱动器,是一种典型
研究团队在纯无机仿生润滑水凝胶研究中取得进展
无机物通常不具备构筑生命体所需的良好柔韧性、可塑性和响应性。大多数情况下,具有可调机械强度或摩擦学性能的类生命材料(如自适应水凝胶)必须建立在轻而软的有机分子上。如果能够成功利用无机基元实现仿生软材料的构筑,将是对材料科学和纳米技术的有力补充,因其不仅可为创造全新的“无机生命体”提供可行性,还能
仿生电子皮肤像鳄鱼皮般柔韧
开发具有多种感官的电子皮肤对于康复、医疗保健、假肢和机器人技术等诸多领域都至关重要。这项技术的关键之一是可拉伸压力传感器,它可检测各种类型的触摸和压力。最近,韩国浦项科技大学和蔚山大学的联合团队受鳄鱼皮启发,创造出一种全方位可拉伸压力传感器。研究结果以封面论文形式发表在最近的《Small》杂志上
金属所天然生物与仿生结构材料研究取得系列进展
近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室材料疲劳与断裂研究部“葛庭燧奖研金”获得者刘增乾带领的研究小组在天然生物材料的组织结构与力学行为研究方面取得了系列新进展,在沈阳材料科学国家(联合)实验室开辟了天然生物与仿生结构材料研究的新方向。该研究旨在探索各种天然与人造材料体系变形、断
研究用仿生锯齿尾缘降低翼型气动噪声取得进展
近期,中国科学院工程热物理研究所研究人员在利用仿生锯齿尾缘降低翼型气动噪声方面取得进展。风力机发展趋向于大型化,叶片尺寸的增大导致叶尖的速度也随之增大。叶片在高速旋转过程中产生的气动噪声不仅困扰风电场周边居民带来,还限制了机组的设计,从而影响发电效率。为此,研究人员利用仿猫头鹰锯齿尾缘结构开展叶
宁波材料所在柔性可穿戴电子皮肤方面取得系列进展
电子皮肤可模仿人体皮肤对外界环境(包括对压力、温度及化学等刺激)的感知,因而可广泛应用于人工智能和医学诊断等领域。尽管近年来电子皮肤研究取得了长足进展,但仍然存在感应材料的响应灵敏度不足、稳定性和抗干扰能力较差及感应的范围窄等诸多问题,这些限制了其实际应用。要解决以上问题,选用具有优异性能的活性
我国仿生防污涂料取得重大进展
船舶在海洋中航行,底部非常容易附着各种各样的污损海生物,会带来极大的危害。为了防止海生物的附着污损,一般采用的方法是在船舶底部涂装海洋防污涂料,给轮船穿上一层“防护外衣”。但传统的防污涂料含有防污毒剂,又给海洋环境带来了一定的污染。“面对新的问题,海洋生物给了我们启示,在大海里众多大型生物都是通
巡游电子量子临界行为研究取得进展
巡游电子量子临界现象,作为凝聚态物理学关联电子系统的传统难题,反复出现在量子物质科学的诸多研究方向上,对其进行合理的模型设计和正确的理论计算,能够帮助人们理解重费米子材料、铜基和铁基高温超导体、过渡金属氧化物、石墨烯层状结构等体系中普遍出现的反常输运、奇异金属和非费米液体行为。然而,巡游电子量子
太赫兹波电子加速研究取得进展
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所李儒新、田野和宋立伟团队,在太赫兹波电子加速领域取得重要进展。该团队基于上海光机所新一代超强超短脉冲激光综合实验装置,利用超强超短激光驱动丝波导产生毫焦耳级太赫兹表面波,并采用表面波进行电子加速,解决了高能量太赫兹波产生以及自由空间太赫兹波至波导能量耦合效率