Созданы гибкие сенсоры для протезов нового поколения
Российские ученые разработали гибкий многофункциональный сенсор на основе биосовместимых материалов. Устройство способно независимо и с высокой точностью отслеживать два ключевых параметра — давление и температуру, что открывает новые возможности для создания продвинутых протезов, носимой электроники и систем медицинского мониторинга
Гибкие сенсоры — это электронные устройства, сохраняющие функциональность при деформации. Они способны измерять различные физические показатели: давление, температуру, влажность и другие. Такие технологии уже применяются в носимой электронике, робототехнике и медицине. Особый интерес представляет разработка биосовместимых сенсоров для создания «электронной кожи» — тонкого гибкого материала, имитирующего тактильные и сенсорные функции человеческой кожи.
До сих пор большинство гибких сенсоров могли измерять только один параметр — либо давление, либо температуру. Создание мультифункциональных решений сталкивалось с проблемами: сложностью производства и низкой чувствительностью. В новом исследовании учёные предложили экологичный и простой метод синтеза, позволяющий создавать гибкие многофункциональные сенсоры площадью до 40 квадратных сантиметров.
Коллектив ученых из Алферовского университета, МФТИ, Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, Сколтеха и СПбГУ разработал прототипы сенсоров, ключевым элементом которых являются вертикальные нитевидные нанокристаллы оксида цинка (ZnO), выращенные на кремниевой подложке. Эти кристаллы обладают не только полупроводниковыми, но и пьезоэлектрическими свойствами.
Технологический процесс включает несколько этапов:
Рост нитевидных нанокристаллов ZnO на кремниевой подложке из раствора.
Инкапсуляция массива нанокристаллов в защитный полимерный слой.
Отделение полученной гибкой структуры от кремниевой подложки.
Нанесение контактов из углеродных нанотрубок и алюминия.
Исследование опубликовано в авторитетном журнале Materials Science in Semiconductor Processing.
Источник: Пресс-служба Алферовского университета