MIT工程师制造无芯片无线电子“皮肤”
如今,大多数无线传感器通过嵌入式蓝牙芯片进行通信,这些芯片本身由小电池供电。但对于下一代传感器来说,这些传统芯片和电源可能太笨重了,因为下一代传感器正在采用更小、更薄、更灵活的形式。
现在,麻省理工学院的工程师们已经设计出了一种新型的可穿戴传感器,可以在不需要内置芯片或电池的情况下进行无线通信。他们的设计发表在《Science》杂志上,为无芯片无线传感器开辟了道路。
该团队的传感器设计是一种电子皮肤——一种柔韧的半导体薄膜,能像电子透明胶带一样贴合皮肤。传感器的核心是一层超薄的高质量氮化镓薄膜,这种材料以其压电特性而闻名,这意味着它既可以在机械应变时产生电信号,也可以在电脉冲时产生机械振动。
研究人员发现,他们可以利用氮化镓的双向压电特性,同时将这种材料用于传感和无线通信。
在他们的新研究中,该团队制作了纯单晶氮化镓样品,并与一层金导电层配对,以增强任何传入或传出的电信号。他们表明,这种设备足够敏感,可以对人的心跳和汗液中的盐做出反应,这种材料的振动产生的电信号可以被附近的接收器读取。通过这种方式,该设备能够无线传输传感信息,而不需要芯片或电池。