首款由磁傳感器和有機電路制成的完全集成的柔性電子產品

人體皮膚是一種引人入勝的多功能器官，其獨特特性來自其柔韌性和順應性。它允許通過與神經系統互連的眾多受體與外部物理環境進行交互。長期以來，科學家一直試圖將這些功能轉移到人造皮膚上，以用于機器人應用。

機器人系統嚴重依賴于空間中的定位和定向所需的電子和磁場感應功能。許多研究致力于以靈活，合規的形式實現這些功能。柔性傳感器和有機電子產品的最新進展提供了重要的先決條件。這些設備可以在柔軟和彈性的表面上運行，而傳感器可以感知各種物理特性，并通過讀出電路進行傳輸。

為了緊密復制自然皮膚，必須互連大量單個傳感器。這項具有挑戰性的任務成為實現電子皮膚的主要障礙。最初的演示基于一系列單獨處理的傳感器，這不可避免地導致了大量的電子連接。為了減少必要的布線，必須開發重要的技術-即，復雜的電子電路，電流源和開關必須與單獨的磁傳感器結合使用，以實現完全集成的設備。

德累斯頓，開姆尼茨和大阪的研究人員現在在《科學進展》上發表的一篇最新文章中介紹了一種開創性的有源矩陣磁傳感器系統。傳感器系統由2 x 4的磁傳感器陣列，控制傳感器矩陣所需的有機自舉移位寄存器和有機信號放大器組成。所有電子組件均基于有機薄膜晶體管，并集成在一個平臺中。

研究人員已經證明了該系統的高磁靈敏度，并且可以實時獲取二維磁場分布。對于機械變形(例如彎曲，折痕或扭結)，它也非常堅固。除了完整的系統集成之外，使用有機自舉移位寄存器是朝著面向機器人和可穿戴應用的有源矩陣電子皮膚邁出的重要一步。

德累斯頓萊布尼茲固態與材料研究所所長Oliver G. Schmidt教授說：“我們的首個集成磁功能證明，薄膜柔性磁傳感器可以集成在復雜的有機電路中。超順應性這些設備的靈活性和靈活性是現代和未來應用(例如軟機器人，植入物和假肢)必不可少的功能，下一步是增加每個表面積的傳感器數量，并擴展電子皮膚以適應更大的表面。 ”