Keinoiho magnetismia tunnistavin anturein24.01.2020 Jättimäisen magnetoresistanssin antureilla ja monimutkaisilla elektroniikkapiireillä varustettu joustava elektroninen iho on suunniteltu ja kehitetty tunnistamaan magneettikentän jakautumista. Tutkijat ovat yrittäneet siirtää ihmisen ihon kaltaisia ominaisuuksia keinotekoiseen ihoon jo pitkään tavoitteenaan robottisovellukset. Robottijärjestelmät luottavat elektroniikkaan ja magneettikentän havaitsemistoimintoihin, joita tarvitaan tilassa tapahtuvaan paikannukseen ja suuntaamiseen. Viimeaikaiset edistykset joustavissa antureissa ja orgaanisessa elektroniikassa ovat tarjonneet tärkeitä edellytyksiä. Mutta tarve suuresta anturimäärästä on ollut este elektronisen ihon toteuttamiselle. Tarvittavan johdotuksen vähentämiseksi tarvitaan monimutkaiset elektroniset piirit kaikkien tarvittavien toimintojen integroimiseksi samaan alustaan. Dresdenin, Chemnitzin ja Osakan yliopistojen tutkijat ovat nyt esitelleet uraauurtavan aktiivisen magneettisen anturijärjestelmän. Se koostuu 2 x 4 anturien ryhmästä, anturimatriisin ohjaamiseksi tarvittavasta orgaanisesta siirtorekisteristä ja orgaanisista signaalivahvistimista. Kaikki elektroniset aktiivikomponentit perustuvat tehonkulutuksen minimoimiseksi p-tyypin orgaanisiin ohutkalvotransistoreihin (OTFT) ja ovat integroitu yhteen ja samaan alustaan. Kokonaisuus myös kestää hyvin mekaanisia muodonmuutoksia. Tutkijat ovat osoittaneet järjestelmän hyvän magneettisen herkkyyden ja se voi lukea kaksiulotteisen magneettikentän jakauman reaaliajassa. Sen monikerroksiset Py/Cu GMR-anturit osoittivat hyvää herkkyyttä toimiessaan olosuhteissa, jotka vastaavat muutamien mikroteslojen luokkaa olevia vuoarvoja. Täydellisen järjestelmäintegraation lisäksi orgaanisten bootstrap-tyyppisen siirtorekisterien käyttö on erittäin tärkeä kehitysvaihe kohti aktiivimatriisien elektroniikkaihoa roboteille ja puettaville sovelluksille. Dresdenin Leibniz Institute for Solid State and Materials Researchin johtaja, professori Oliver G. Schmidt kommentoi: "Ensimmäiset integroidut magneettiset toiminnot todistavat, että joustavat ohutkalvoiset magneettianturit voidaan integroida monimutkaisiin orgaanisiin piireihin. Näiden laitteiden erittäin yhteensopiva ja joustava luonne on välttämätön ominaisuus nykyaikaisissa ja tulevissa sovelluksissa, kuten pehmeä robotiikka, implantit ja proteesit. Seuraava askel on lisätä anturien lukumäärää pinta-alaa kohti ja laajentaa elektronista ihoa isommille pinnoille." Aiheesta aiemmin: Keinoiho tuntee magneettikentän ja karheuden |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.