據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，以色列理工學(xué)院的科學(xué)家使用微小的金粒子和合成樹(shù)脂，首次制造出了一種可以感知觸摸、溫度和濕度的傳感器。這類傳感器有望被整合進(jìn)電子皮膚內(nèi)，幫助截肢人士再次感受周圍環(huán)境的變化。研究發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)雜志《應(yīng)用材料與界面》上。
新傳感器的“秘密武器”是其能同時(shí)探測(cè)三類數(shù)據(jù)。該研究團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者霍薩姆·赫科博士表示，目前的電子皮膚僅僅能探測(cè)到觸摸，但他們的新發(fā)明則“與真實(shí)的皮膚一樣，能同時(shí)探測(cè)到觸摸、濕度和溫度”，另外，“新系統(tǒng)的靈敏度至少是現(xiàn)在有觸覺(jué)的電子皮膚的10倍”。
柔性傳感器已經(jīng)成為科學(xué)研究的“香餑餑”，但其實(shí)用之路卻異常坎坷。要想被廣泛接受，柔性傳感器必須要在低電壓下運(yùn)行（這樣它才可以使用目前便攜設(shè)備中的電池）；能夠測(cè)量大范圍的壓力以及一次可以進(jìn)行多種測(cè)量，包括濕度、溫度、壓力以及是否存在化學(xué)物質(zhì)等，而且，也要求其制造過(guò)程快捷、方便且廉價(jià)。
最新研制出的傳感器可滿足上述所有要求。秘密在于科學(xué)家們使用了直徑僅為5至8納米的金納米粒子，其被名為配體的連接分子所包圍。
研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將這些納米粒子置于由制造汽水瓶的材料—柔性聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）制成的基座頂部時(shí)，得到的化合物的導(dǎo)電能力隨著基座彎曲程度的不同而變化—彎曲運(yùn)動(dòng)會(huì)讓某些粒子更接近，從而使電子能快速地通過(guò)這些粒子。這種電屬性意味著這種傳感器能探測(cè)很大范圍的壓力，從幾十毫克到幾十克不等。以色列希巴醫(yī)療中心胸部腫瘤研究與檢測(cè)中心的負(fù)責(zé)人尼爾·佩萊德并沒(méi)有參與該研究，不過(guò)，他表示：“這種傳感器非常穩(wěn)定，而且能依附到任何表面。”
另外，通過(guò)改變基座的厚度以及制造原料，科學(xué)家們可以改變傳感器的靈敏度。更重要的是，這些傳感器能“因地制宜”，因此，未來(lái)可以執(zhí)行多種不同的任務(wù)，包括檢測(cè)橋梁的張力以及探測(cè)是否存在破裂等。