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通过薄膜之间的工程粘合将二维平面转换为3-D柔性结构的技术

2019-10-22 11:27:55

Sohee Kim教授在机器人工程学系的研究团队开发了一种技术,可以生产灵活的3-D医疗设备。它可以用于具有嵌入式电子功能的设备或软机器人。

新技术使用等离子体选择性地粘合聚合物薄膜。由于该技术比现有方法更容易制造3-D 柔性设备,因此有望对未来的研究产生积极影响。

现有的柔性3-D结构涉及人工处理,例如直接粘合结构的顶层和底层,或在基板上转移预应变的图案,这在非常低的水平上限制了生产效率。

但是,金教授的团队通过仅在两个带有等离子体的聚合物薄膜之间形成的图案的边缘生成共价键,然后将空气注入非键合的图案(即气球)中进行充气,从而创建了3-D柔性结构。而且,新的3-D结构可以用作传感器或执行器,因为金属线可以轻松地在气球的内部和外部形成图案。

还可以使用Kim教授团队开发的技术来生产与复杂表面接触的定制3-D 设备。由于3-D设备像放置该设备的气球一样膨胀,因此它可以沿着具有复杂表面(例如大脑)的身体部位的曲率具有自定义形状。

另外,可以容易地在3D 结构的内部和外部形成微米级的布线图案,这对于使用常规微机电系统(MEMS)技术生产3D结构是一个挑战。这项新技术可以应用于例如颅骨在内的人体内部压力测量,具有电刺激和检测功能的设备以及软机器人。

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