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CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，可以減小或增加智能手機(jī)、平板電腦等機(jī)器尺寸的提升電子設(shè)備便利性和可能性的技術(shù)成功開(kāi)發(fā)了出來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)還可以應(yīng)用于收集用戶(hù)健康信息的電子皮膚上，有望在“數(shù)字醫(yī)療”領(lǐng)域得到應(yīng)用。

根據(jù)韓媒Hellodd報(bào)道，KAIST(韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院)7月7日表示，新材料工程系教授Steve Park和金澤秀機(jī)械工程系教授研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了幾何設(shè)計(jì)(大摩天輪形狀)、基于堅(jiān)硬的Island Array的伸縮性基板。

（左起）Steve Park新材料工程系教授，金澤秀機(jī)械工程系教授

Island是指用以保護(hù)存在于柔軟的聚合物內(nèi)部的商用芯片(LED、電池等) 的堅(jiān)硬、平整、薄的基板。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)幾何設(shè)計(jì)彈性電子裝置的Island設(shè)計(jì)，使Island及其周?chē)酆衔锘宓臋C(jī)械結(jié)合更強(qiáng)。

由于更強(qiáng)的機(jī)械聯(lián)動(dòng)不通過(guò)有機(jī)化合物進(jìn)行化學(xué)結(jié)合，因此對(duì)人體無(wú)害，在附著在皮膚上的伸縮性電子裝置領(lǐng)域也可以廣泛地應(yīng)用。

Island設(shè)計(jì)成大摩天輪形狀，與現(xiàn)有的圓形或方形Island不同，它能承受各種變形，無(wú)需化學(xué)結(jié)合，并適用于所有聚合物材料。此次開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)將現(xiàn)有的硬性、不能伸縮的元件與可拉伸的聚合物材料相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)有伸縮性的電子裝置。

也就是說(shuō)，將平板電腦或智能手機(jī)按照用戶(hù)需要的方式拉伸屏幕，可以讓視頻觀看更加生動(dòng)，或者相反地通過(guò)縮小尺寸，實(shí)現(xiàn)更加便攜性的功能。

然而，在電子設(shè)備變形時(shí)，堅(jiān)硬的Island和柔軟聚合物之間的表面容易產(chǎn)生缺陷，因此存在電極穩(wěn)定性脆弱的缺點(diǎn)。雖然之前曾進(jìn)行過(guò)通過(guò)表面進(jìn)行化學(xué)處理提高穩(wěn)定性的研究，但是化學(xué)藥品對(duì)人體有害，容易造成扭曲或褶皺等3D變形。

對(duì)此，研究團(tuán)隊(duì)為了增加機(jī)械耦合力，使各種變形成為可能，采用了大摩天輪形狀的設(shè)計(jì)，增加了向垂直方向的變形阻力。所開(kāi)發(fā)的技術(shù)在反復(fù)抓起拉伸、旋轉(zhuǎn)拉伸、強(qiáng)力刺入、揉搓或踩踏等真實(shí)情況中可能發(fā)生的所有外部刺激類(lèi)似的情況下，約實(shí)現(xiàn)1000次的穩(wěn)定性。

此外，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)控制Island和聚合物之間表面撕裂的兩種方式(曲折優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象和剝離優(yōu)勢(shì)現(xiàn)象)，確定了彈性模量(Modulus)在其他聚合物中的應(yīng)用。另外，在Island上方貼有LED芯片和硬幣型電池，實(shí)現(xiàn)了彈性顯示和電池組。

利用自制觸覺(jué)傳感器(壓力傳感器、拉伸傳感器)，還制作了能夠收集用戶(hù)健康信息的電子皮膚。這種電子皮膚也可以用作監(jiān)測(cè)用戶(hù)脈搏和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的新一代醫(yī)療保健設(shè)備。

主導(dǎo)本次研究的KAIST教授Steve Park表示：“為了未來(lái)伸縮性電子裝置的商業(yè)化，確保設(shè)備暴露在嚴(yán)酷條件下的高耐用性非常重要。該技術(shù)對(duì)于制作各種可變形具有高耐久性的伸縮性電子裝置將提供極大的幫助。“

另外，此次研究結(jié)果刊登在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊“Science Advances”上。