【儀器儀表網(wǎng) 專題推薦】中國(guó)科學(xué)院大連化物所吳忠?guī)泩F(tuán)隊(duì)聯(lián)合深圳xian進(jìn)院成會(huì)明院士,在《自然-通訊》發(fā)表新型可拉伸集成化無(wú)線充電-儲(chǔ)能-傳感微系統(tǒng)研究。針對(duì)傳統(tǒng)可穿戴設(shè)備因模塊材料與工藝差異導(dǎo)致的集成難題,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出以MXene為統(tǒng)一功能材料,結(jié)合預(yù)拉伸策略與激光刻蝕技術(shù),將無(wú)線接收線圈、微型chao級(jí)電容器和應(yīng)變傳感器無(wú)縫集成于1.4cm2超薄系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)機(jī)械性能與功能協(xié)同優(yōu)化。
該微系統(tǒng)可承受500%面積應(yīng)變,微型電容器經(jīng)1000次雙向拉伸后電容保持率高達(dá)98.5%,動(dòng)態(tài)拉伸下充放電行為穩(wěn)定;無(wú)線充電20秒即可滿電,循環(huán)無(wú)衰減。其褶皺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及無(wú)界面連接工藝大幅提升抗形變能力,可貼合皮膚實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手指彎曲、手背拉伸等動(dòng)作,為健康監(jiān)測(cè)與康復(fù)訓(xùn)練提供高效解決方案。
團(tuán)隊(duì)此前在微能源集成領(lǐng)域已開發(fā)多款自供電傳感系統(tǒng),本次突破進(jìn)一步推動(dòng)可穿戴電子設(shè)備的小型化與實(shí)用化。研究獲國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持,為下一代柔性電子技術(shù)發(fā)展開辟新路徑。