Мягкая электроника стала многослойной

22.08.2018

Мягкие печатные платы могут изменить наши представления об электронных устройствах. Гибкая и мягкая электроника позволит создать медицинские датчики, которые можно с комфортом носить на себе, совсем не боясь сломать. Но как скоро у нас появятся такие девайсы?

Различные исследовательские группы уже неоднократно демонстрировали опытные образцы мягкой электроники. Как правило, в таких случаях пытаются совместить существующие электронные компоненты с мягкой и прочной подложкой, или же пробуют создать новые гибкие транзисторы и микросхемы. Очередной шаг к выходу "электронно-мягких" технологий за стены лабораторий сделали сотрудники Калифорнийского университета в Сан-Диего. Они пошли по первому пути, внедрив микроскопические компоненты в подложки из эластомера - полимера с высокой эластичностью и вязкостью.

Однако в отличие от предыдущих попыток, на этот раз мягкую плату сделали многослойной. Раньше такое не получалось: основная сложность заключалась в том, что не удавалось создавать прочные электрические соединения между слоями. В обычных, твердых платах это уже давно не проблема, современные печатные платы могут иметь несколько десятков слоев, и мощность устройств можно наращивать, не меняя их размеров.

Чтобы создать мягкий "слоеный пирог", Чжэньлун Хуан (Zhenlong Huang) и его коллеги использовали лазерные технологии: в тончайших подложках из эластомера прожигали отверстия и затем заполняли их материалом-проводником. Внутри слоя компоненты соединяются с помощью гибких медных нитей, скрученных в спирали, которые авторы работы назвали "мостами"; всего слоев было четыре.

Мягкое устройство размером с монету удалось буквально нашпиговать функциями: в нем поместились модуль беспроводной связи и целый набор датчиков (акселерометр и др.). Мягкую плату крепили на шею, голову, руки, что позволяло снимать электроэнцефалограмму, следить за сердечным ритмом и дыханием. С помощью платы также можно было управлять рукой робота, отслеживая нервные импульсы в руке одного из исследователей: робот двигал "пальцами" и "кистью" вслед за человеком.

В дальнейшем в калифорнийской лаборатории намерены еще больше увеличить количество слоев. Возможно, благодаря этой технологии новые удивительные медицинские устройства и всевозможные подвижные и ловкие мягкие роботы появятся быстрее, чем мы думаем.

<< Назад: Самый долговечный сплав 22.08.2018

>> Вперед: Вирусы и водоросли могут быть причиной появления облаков 21.08.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Искусственные подсластители заставляют больше есть 23.07.2016 Искусственные подсластители используют, чтобы уменьшить калорийность продуктов: например, подсластитель сукралоза в 600 раз слаще сахара, поэтому, хотя она, как и сахароза, представляет собой углевод, ее нужно добавить во много раз меньше, чтобы добиться такого же сладкого вкуса, что и с намного большей порцией обычного сахара. И если у человека ожирение или диабет, такие вещества оказываются очень кстати - они помогают безболезненно скорректировать количество калорий и сахара, поступающих в организм. Но со временем у подсластителей обнаружился странный и неприятный побочный эффект: оказалось, что из-за них сильнее хочется есть. И причиной тому, как выяснили исследователи из Сиднейского университета и Медицинского института Гарвана, кроется в нейронной системе, которая оценивает одновременно калорийность еды и ее сладкий вкус. В эксперименте мух дрозофил несколько дней кормили едой с добавкой сукралозы, наблюдая за их поведением и анализируя процессы, происходящие в нервной системе насекомых. Оказалось, что дрозофилы под конец начинали поглощать на 30% больше калорий, чем если бы они сидели на пище с обычным сахаром. Более того, мухи становились гиперактивны, у них начиналась бессонница, а если они засыпали, то сон у них был плохой. Подобные симптомы случаются при легком голодании (как у животных, так и у людей), но ведь в данном случае дрозофил никто специально голодом не морил. Использование подсластителя сказывается на работе нервных центров, которые следят за энергетическим балансом. Сладкий вкус служит тут важным параметром, поскольку он указывает на содержание углеводов, а углеводы - высокоэффективный источник энергии. И вот система энергетической оценки в какой-то момент понимает, что прежнему сладкому вкусу соответствует более низкое, чем раньше, количество калорий - и в этот момент, по словам авторов работы, происходит рекалибровка соответствия между сладостью и калорийностью. В результате возникает "добавочное" чувство голода. То же самое происходило и с подопытными мышами, которых держали на корме с сукралозой: животные начинали больше есть и, что самое главное, в мозге у них срабатывали те же самые молекулярные цепочки сигналов, что и у дрозофил. Очевидно, механизм, связывающий сладкий вкус с энергетической ценностью, весьма консервативен, и нечто подобное можно найти и у человека. И, скорее всего, разновидность подсластителя тут не играет никакой роли. Возможно, выходом из положения здесь стали бы какие-нибудь вещества, которые успокаивали бы нейронные центры, сравнивающие сладость и калории, и не давали бы им провоцировать нас на обжорство.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026