石墨烯電子皮膚可定制

近日，清華大學(xué)微納電子系任天令教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了可定制的石墨烯電子皮膚。這種電子皮膚具有極高的靈敏度，可直接貼附于皮膚或其他襯底上，用于探測(cè)人的呼吸、心率、發(fā)聲等，未來(lái)有望在運(yùn)動(dòng)、生物醫(yī)療等領(lǐng)域“大展拳腳”。
　　制作電子皮膚要求器件擁有良好的柔韌性，較高的靈敏度、貼合度和舒適度。石墨烯天生擁有出色的導(dǎo)電性和柔韌性，是制造電子皮膚的理想材料。任天令說(shuō)：“但將石墨烯更美觀、穩(wěn)定、可靠地貼合在皮膚表面，從而采集各種生理信號(hào)仍然是一個(gè)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。”為此，他們基于激光還原石墨烯，將石墨烯與紋身結(jié)合，讓其模仿電子皮膚的功能，通過(guò)電阻變化對(duì)皮膚表面的微小形變等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　據(jù)悉，在圖形化的過(guò)程中，該團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首創(chuàng)了濕法剝離氧化石墨烯的新工藝，去除石墨烯氧化物，只留石墨烯，使器件更美觀，靈敏度更高，能耐受更高溫度。而且，該項(xiàng)技術(shù)襯底超薄，沒(méi)有穿戴不適感。此外，由于激光直寫(xiě)可編程的優(yōu)勢(shì)，石墨烯的圖案還可進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，這對(duì)該產(chǎn)品未來(lái)的商業(yè)化也大有裨益。
　　任天令說(shuō)，除了測(cè)量皮膚表面的拉伸與壓縮，這種紋身還可轉(zhuǎn)移到多種襯底(如樹(shù)葉、絲綢等)上，未來(lái)如果普及可讓人們隨時(shí)隨地了解自己的身體狀況。此外，新研究使用的激光直寫(xiě)多層石墨烯具有性能、成本優(yōu)勢(shì)，非常有利于該電子皮膚的商業(yè)化生產(chǎn)。