研究团队开发技术 在地形表面上创建灵活的传感器

在韩国科学技术研究所，后硅半导体研究所的Hyunjung Yi博士及其研究团队开发了一种转印技术，该技术使用水凝胶和纳米油墨在各种形状的柔性基板上创建高性能传感器。结构。

随着可穿戴设备(包括直接连接到皮肤的智能手表和健身带)的普及，对于允许在各种形状和类型的表面上生产高性能传感器的技术的需求不断增长。

转印的工作方式类似于纹身贴纸 - 将纹身贴在皮肤上，然后取下纸背，在皮肤上留下图像。新开发的过程在一个表面上创建一个结构，然后以类似的方式将其转移到另一个表面。该方法最显着的优点在于它在很大程度上避免了直接在热和/或化学敏感的基板上形成器件所涉及的困难，这就是转移印刷广泛用于制造柔性器件的原因。另一方面，当前转移印刷方法的主要缺点是它们通常只能用于具有平坦表面的基材。

KIST团队通过开发简单易用的转印工艺克服了这些限制，该工艺允许在具有不同特征和纹理的地形表面上创建高性能，灵活的传感器。

利用水凝胶的多孔和亲水性质，KIST团队将水溶液基纳米油墨喷墨印刷到水凝胶层上，水凝胶层固化在地形表面上。纳米油墨中的表面活性剂和水快速通过水凝胶的多孔结构，仅留下疏水性纳米材料保留在表面上 - 颗粒的长度大于水凝胶中孔的直径。

用于该印刷过程的纳米油墨的量非常小，允许快速形成电极。此外，由于所得纳米网络的高纯度和均匀性，电极的电性能非常出色。此外，由于纳米材料的疏水性，它与水凝胶之间的相互作用程度极低，允许电极容易地转移到不同的地形表面。

通过将可模制的弹性体流体固化到水凝胶 表面上的方法来转移纳米网络的T技术使得即使在具有粗糙表面的基板上也能够容易地形成柔性电极。该团队将纳米电极直接转移到手套上，以创建一个可以立即检测手指运动的改良传感器。它还创造了一种灵活的高性能压力传感器，可以测量手腕的脉搏。

Yi说：“这项研究的结果是一种新的简单方法，可以在具有不同特征和结构的表面上创建灵活，高性能的传感器。我们希望这项研究能够应用于需要高应用的许多领域。将性能材料引入柔性和/或非传统基板，包括数字医疗保健，智能人机界面，医疗工程和下一代电气材料。“