人體皮膚是一種引人入勝的多功能器官，其獨(dú)特特性來自其柔韌性和順應(yīng)性。它允許通過與神經(jīng)系統(tǒng)互連的眾多受體與外部物理環(huán)境進(jìn)行交互。長期以來，科學(xué)家一直試圖將這些功能轉(zhuǎn)移到人造皮膚上，以用于機(jī)器人應(yīng)用。

機(jī)器人系統(tǒng)嚴(yán)重依賴于空間中的定位和定向所需的電子和磁場感應(yīng)功能。許多研究致力于以靈活，合規(guī)的形式實(shí)現(xiàn)這些功能。柔性傳感器和有機(jī)電子產(chǎn)品的最新進(jìn)展提供了重要的先決條件。這些設(shè)備可以在柔軟和彈性的表面上運(yùn)行，而傳感器可以感知各種物理特性，并通過讀出電路進(jìn)行傳輸。

為了緊密復(fù)制自然皮膚，必須互連大量單個傳感器。這項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)成為實(shí)現(xiàn)電子皮膚的主要障礙。最初的演示基于一系列單獨(dú)處理的傳感器，這不可避免地導(dǎo)致了大量的電子連接。為了減少必要的布線，必須開發(fā)重要的技術(shù)-即，復(fù)雜的電子電路，電流源和開關(guān)必須與單獨(dú)的磁傳感器結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)完全集成的設(shè)備。

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

研究人員已經(jīng)證明了該系統(tǒng)的高磁靈敏度，并且可以實(shí)時獲取二維磁場分布。對于機(jī)械變形(例如彎曲，折痕或扭結(jié))，它也非常堅固。除了完整的系統(tǒng)集成之外，使用有機(jī)自舉移位寄存器是朝著面向機(jī)器人和可穿戴應(yīng)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(tài)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(fù)雜的有機(jī)電路中。超順應(yīng)性這些設(shè)備的靈活性和靈活性是現(xiàn)代和未來應(yīng)用(例如軟機(jī)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(shù)量，并擴(kuò)展電子皮膚以適應(yīng)更大的表面。 ”