Flash nano：智能皮膚感應密度超過指尖

能夠複製人體的能力是很多機器人研究人員的宏偉目標。但是，單單人類的指尖的皮膚每平方厘米就有大約240個感受器,再現人類肌膚的觸摸靈敏度對人體複製是一個重大的挑戰。美國普渡大學吳文卓教授告訴innoLAE 2018會議與會者，他們製造的電子皮膚每平方厘米的感受器數量不僅與人體指尖上感測器數量相當，而且還超出了20多倍。

innoLAE 2018會議上的吳文卓

因為氧化鋅納米線具有直接通過機械輸入來調節電子傳輸的壓電特性，因此其受到了研究人員的廣泛關注。2007年，喬治亞理工學院的Zhong Lin Wang介紹了這種材料壓電電子學的基本原理。吳文卓和他的同事們想要運用這一材料要面臨的挑戰是要製造一系列可單獨定址的納米線設備，可能會用到這種壓電響應和集體函數作為智能皮膚。

在會議上，吳文卓教授描述了他在利用自己的理解控制生長過程，以確保良好的納米線和合適的高度方面的專業知識，還描述了他們對雙端器件結構的使用。 他說道「我們移除了柵電極」，他們稱之為「壓電晶體管」。 以前的納米線晶體管已經在每個納米線上使用環繞式柵極來製造，然而，壓電晶體管僅具有兩個端子。吳教授還補充說道：「它可以通過機械信號直接控制，使得這些機械信號（如壓力和應變）的功能基本上起到調節輸送的門控信號的作用。 「我們認為這是一個特別有用的設計，尤其是對於人機界面的製作。」

他和他在喬治亞理工學院王的團隊中的同事們發明了一種裝置，該裝置可以在靈活的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）基片上使用這些應變門控垂直壓電晶體管陣列來檢測其自身的形狀變化，器件密度為每平方厘米8464個器件 - 是人類手指尖感測器密度的20倍以上，同時完成了觸覺成像的相關工作。在喬治亞理工學院王氏小組的博士研究期間，吳先生還完成了觸覺成像的相關工作。

目前，研究人員正在研究2D材料器件如何發揮應變門控晶體管的作用。其他小組也研究過石墨烯，但吳博士與他在通用電氣的博士後導師王合作，對單原子層MoS2進行了研究，並在2016年指出了這種材料中的壓電效應如何被用於應變門控的柔性光電子。

在演講結束後，吳先生在接受納米技術網站的採訪時補充說：「我認為目前有大量的奇妙工作在探索所有材料的基礎科學和概念，但為了讓整個社會向前推進，並為社會帶來一些影響，對於社會來說，我們必須想出一個經濟的方法或平台，將這些納米材料全面整合到預先設計的設計結構中。「他還說：「需要以非常低的成本大規模地整合它們，這樣才能真正地利用新的科學技術和重大發現，因此製造，我想會是下一個要面臨的大問題。"

原文來自nanotechweb，原文題目為Flash nano: Smart skin sensing density exceeds a fingertip，由材料科技在線團隊翻譯整理

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