週三. 10 月 21st, 2020

中興大學研發電子皮膚

興大研發電子皮膚。(記者林重鎣攝)

不需供電 受損能自癒 甚至能發電 軟性透明

【記者林重鎣台中報導】國立中興大學材料工程學系副教授賴盈至團隊,研發出一款不需要電池能量供應且具自修復功能,甚至能發電的軟性透明電子皮膚,在智慧電子、未來機器人、義肢皮膚和人機介面的領域具有極大的應用潛力。研究成果刊登於8月份國際頂尖期刊《先進功能材料》(Advanced Functional Materials),並被編輯評為VIP文章。
賴盈至指出,人類皮膚柔軟、可以伸縮、可以感受外在環境、不需電池驅動、受傷了還能自我修復。此項研發透過感測器模擬皮膚的功能,概念源自於好萊塢科幻電影《終結者》系列中,由影星阿諾史瓦辛格扮演具有自我修復能力的機器人殺手,以特殊的導電電極和高分子作為基底,此新發明的電子皮膚兼具拉伸性、透明性與自修復功能。
人造電子皮膚是機器人、人機介面技術的發展重點。目前的發展瓶頸在於大面積實現感測元件,大量被動感測器的耗電量是電池的致命傷,此外,外在的撞擊導致感測器破裂、受損,將影響電子皮膚的使用壽命。
電子皮膚具有高透明性、不須供電運作、能自我修復等特點,不僅聰明、省電又環保。此電子皮膚透明度達88%,可拉伸超過自身長度的4700%,可適應不同型態的表面進行整合、配置。
加上應用新穎的發電技術,此電子皮膚類似電鰻皮膚一般還可以產生電力,發電量達20伏特,每平方公尺達240微安,能發電的功能,使此新電子皮膚不需要電池驅動,能夠自我主動運作,產生的電力甚至能夠驅動小型電子產品;利用自我發電的能力,此電子皮膚,可不須額外供給電源,即可自行對外部環境進行感測,這解決了電子皮膚耗電的問題。
此仿生皮膚的自修復機制可在室溫下進行,不需額外刺激,在2分鐘內可恢復原本元件功能,8小時內可回復原本的形貌,經承受高達500多次的外力切割後,此電子皮膚仍然可以自我修復。