. Исследователи неустанно работают в последние годы, чтобы придумать более мелкие и гибкие датчики для множества устройств Internet of Things (IoT). Такие устройства начинают наводнять рынок на пути к тому, чтобы стать повсеместным на всех предприятиях, в домах людей и даже в общественных местах. Команда из Университета Пердью и Университета Вирджинии придумала решение по разработке электронных наклеек, которые могут позволить этим устройствам ощущать окружающую среду и, в конечном итоге, подключаться к другим устройствам.
Новый метод
Наклейки были созданы с использованием нового метода изготовления, изобретенного командой во главе с Чи Хваном Ли, доктором технических наук Пердью по биомедицинской инженерии и машиностроению. В методе используется нечто, называемое «печать переноса», чтобы сделать крошечные тонкопленочные электронные схемы, которые можно очистить от поверхности.
Этот процесс устраняет несколько этапов производства и связанные с ними затраты. Он также может превратить любой объект по существу в «умный объект», который может ощущать окружающую среду или контролироваться с помощью высокотехнологичной наклейки, сказал Ли News Design .
«Я подумал, что было бы здорово иметь наклейку, как тонкопленочные датчики, чтобы ее можно было легко наклеить на любые интересные места», — сказал он. Действительно, миллиарды объектов, начиная от смартфонов и часов до зданий, приборов, деталей машин и медицинских устройств, теперь стали беспроводными датчиками их окружения для создания постоянно расширяющейся сети IoT. «При таком подходе любая поверхность может стать функциональной и умной», — добавил он.
| Большинство современных электронных схем индивидуально построены на собственной кремниевой «пластине», плоской и жесткой подложке, которая может выдерживать высокие температуры и химическое травление, которые используются для удаления цепей с пластины. Однако этот процесс повреждает кремниевую пластину, заставляя процесс производства каждый раз приспосабливать совершенно новую пластину. По словам Ли, технология тонкопленочных сенсоров, подобная стикеру, может решить эту проблему, упростив и упростив процесс. «Уникально, этот подход для переноса-печати использует контролируемый процесс межфазной де-склеивания в водной среде при комнатной температуре, что обеспечивает чистое, неповрежденное расслаивание готовых тонкопленочных устройств с оригинальной пластины», пояснил Ли. Это гораздо проще, чем обычные методы переноса материалов для электронных материалов, отметил он. «Использование механического пилинга в воде, а не замачивание в травильном растворе в течение длительного времени, может обеспечить преимущества в технологической схеме с точки зрения простоты, управляемости и экономической эффективности». Ли сказал, что система наклеек может включать в себя различные виды тонкопленочных датчиков, которые встроены в наноразмерные полупроводниковые материалы, такие как кремниевые наноэмбраны, нанороботы и нанопроволоки, все из которых приклеены на поверхности термовыделяемой ленты. «Наклейка может служить временным держателем, в котором вы можете легко обрабатывать и вставлять электронику на поверхность, где хотите, а затем вы можете легко удалить наклейку с поверхности, оставив электронику позади», — пояснил он. ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:
Исследователи экспериментировали с использованием наклеек, размещающих один, например, на цветочном горшке, благодаря чему горшок способен измерять изменения температуры, которые могут повлиять на рост растения. «Любые объекты могут стать умными и функциональными в этой схеме … для обнаружения параметров окружающей среды, таких как температура и свет, и / или обеспечить электронные функции, такие как переключатели для управления светодиодами и т. Д.», Пояснил Ли. Команда полагает, что их технология может быть подключена к службе беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для мониторинга экологических газов или других условий во время полета. По словам Ли, исследователи планируют продолжить свою работу по совершенствованию технологии. В частности, команда стремится преодолеть проблемы, связанные с интеграцией наклеек с использованием тонкопленочных источников возобновляемой энергии, таких как солнечные элементы и другие энергосборщики, — по существу, для создания самодостаточной сенсорной системы для несметного числа устройств IoT, сказал Ли. Исследователи опубликовали статью об их работе в журнале Труды Национальной академии наук . Они также разместили видео на YouTube, демонстрирующее свои исследования. Элизабет Монталбано — независимый писатель, который писал о технологии и культуре уже 20 лет. Она жила и работала профессиональным журналистом в Фениксе, Сан-Франциско и Нью-Йорке. В свободное время она любит заниматься серфингом, путешествиями, музыкой, йогой и кулинарией. В настоящее время она проживает в деревне на юго-западном побережье Португалии.
|
Загрузка...