設(shè)備故障診斷系統(tǒng)資訊：科學(xué)家已經(jīng)研制出可拉伸全橡膠的新型生物傳感器器件

休斯頓大學(xué)中國科學(xué)家研究小組在*新一期《美國科學(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告說，他們?cè)谌嵝院涂衫祀娮赢a(chǎn)品方面取得了新的突破，可拉伸橡膠半導(dǎo)體和導(dǎo)體已經(jīng)被開發(fā)出來，并被用于制造全橡膠晶體管、傳感器和機(jī)器人皮膚。一體化振動(dòng)變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)“傳感器+信號(hào)調(diào)理器”和“傳感器+監(jiān)測儀表”模式的振動(dòng)測量系統(tǒng)的功能；適合構(gòu)建經(jīng)濟(jì)型高精度振動(dòng)測量系統(tǒng)。電渦流位移傳感器能靜態(tài)和動(dòng)態(tài)地非接觸、高線性度、高分辨力地測量被測金屬導(dǎo)體距探頭表面的距離。它是一種非接觸的線性化計(jì)量工具。設(shè)備故障診斷系統(tǒng)具有緩變信號(hào)（如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、流量等）與動(dòng)態(tài)信號(hào)（如振動(dòng)信號(hào)）的數(shù)據(jù)融合處理功能；具有黑匣子記錄功能；系統(tǒng)滿足車輛振動(dòng)沖擊環(huán)境下的使用要求。 于說，柔性可拉伸電子產(chǎn)品在健康監(jiān)測、醫(yī)療植入物、人造皮膚和人機(jī)交互方面有著廣闊的前景，但大多數(shù)電子材料，尤其是半導(dǎo)體，都是不可拉伸的。 因此，人們主要將這些材料設(shè)計(jì)成具有特殊結(jié)構(gòu)的材料以達(dá)到可拉伸性的目的，例如褶皺、蛇形或彈簧，但這些方法具有工藝復(fù)雜、結(jié)構(gòu)可靠性差、制造成本高等缺點(diǎn)。

Yu 的團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)而專注于材料本身，設(shè)計(jì)和制備基于半導(dǎo)體材料安森美納米纖維和硅橡膠的復(fù)合橡膠。這些橡膠半導(dǎo)體不僅具有優(yōu)良的機(jī)械拉伸性能，而且具有良好的半導(dǎo)體電學(xué)性能，可以拉伸50% 的正常工作。此外，他們還發(fā)展了另一種制備復(fù)合材料的方法，用金、銀等金屬和橡膠材料制備橡膠金、橡膠銀等拉伸橡膠導(dǎo)體材料。使用這些橡膠電子材料，實(shí)驗(yàn)組成功地制造了全橡膠晶體管和全橡膠溫度和振動(dòng)故障診斷監(jiān)測系統(tǒng)。全橡膠晶體管還可以在正常工作狀態(tài)下拉伸50% 的情況下，各種傳感器也具有良好的傳感性能。目前，該小組還成功地利用這些橡膠電子器件制成了機(jī)器人皮膚，并對(duì)機(jī)器人的手感環(huán)境和手語功能了翻譯。

余表示，總體來看，全橡膠電子器件繼承了橡膠材料的機(jī)械性能，不僅具有優(yōu)異的拉伸性、良好的電性能和結(jié)構(gòu)可靠性高，而且具有制造工藝簡單、適合大規(guī)模制造、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)?？梢灶A(yù)見，全橡膠電子將推動(dòng)新一代柔性電子的技術(shù)創(chuàng)新。