卡内基梅隆大学工程学院的研究人员正在使用现成的打印机来开发用于可穿戴计算的强大,高度灵活的纹身电路。
低成本工艺为纹身纸添加了微量的导电液态金属合金,贴在人体皮肤上。这些超薄纹身可以很容易地用水涂抹,就像用湿海绵涂抹孩子的装饰纹身一样。
其他类似纹身的电子设备要么需要在洁净室内进行复杂的制造技术,要么缺乏皮肤上可伸缩数字电路功能所需的材料性能。
机械工程副教授卡梅尔·马吉迪(Carmel Majidi)对于克服软电子领域的障碍并不陌生,因为软电子领域是他的先驱。近年来,他创造了液态金属晶体管,隐形电路,自修复电路和导热橡胶(称为“Thubber”)。他和他在软机实验室的团队成员卷起袖子来处理灵活的纹身。
他们成功了。
“我们的技术很简单,Majidi说。”我们使用桌面喷墨打印机在临时纹身纸上打印银纳米粒子的痕迹。然后,我们用一层薄薄的镓铟合金涂覆颗粒,这样可以提高导电性,并使印刷电路更具机械强度。纹身超薄,非常易拉伸,生产成本低廉。“
除了低成本加工,这些纹身还提供其他优势。因为它们具有类似于轻质织物的机械性能,它们在弯曲,折叠,扭曲和高达约30%的应变下保持功能(这是人体皮肤的典型拉伸性)。它们可以贴合并粘附在高度弯曲的三维表面上,就像人脑或柠檬的模型一样。
超薄,柔顺纹身的应用包括表皮生物监测,软机器人,柔性显示器和3D可转移印刷电子设备。
该研究由卡内基梅隆软机实验室与葡萄牙科英布拉大学系统与机器人研究所合作完成。