光敏电子皮肤让机器人拥有“火眼金睛”

科技日报北京7月17日电 （记者刘霞）英国格拉斯哥大学科学家找到一种新方法，可以将由砷化镓制成的微型半导体打印到柔性塑料表面，所得设备的性能可与目前市场上最好的传统光电探测器媲美，且能承受数百次弯曲，因此可用作未来机器人的智能电子皮肤，让其“看到”人类视觉范围以外的光。相关研究刊发于最近的《先进材料技术》杂志。

研究人员称，此前他们开发出将硅电路直接打印到柔性塑料表面的方法，创造出了高性能的可弯曲电子产品。砷化镓被用于制造多种高性能电子产品，但主要打印在刚性表面上。在最新研究中，他们改进了现有的滚印系统，使用15微米宽的导线阵列将砷化镓电子产品打印到柔性表面上，由此制造出一种新型柔性光电探测器，能够感应紫外线、部分可见光和红外线，且感应所需的功率极低。

该系统能够对光作出超快响应：只需2.5毫秒即可感测到光，8毫秒可恢复，性能与目前市面上最好的非柔性光电探测器相当。研究团队利用一台机器将其弯曲和扭转500次后，材料的性能也没有明显损失。

该研究负责人、格拉斯哥大学拉文德·达希亚教授表示，多年来，他们一直致力于提高柔性电子产品的性能，找到了将电子产品直接打印到柔性表面的新方法，构建了能够感觉“疼痛”的电子皮肤，还开发出了可由阳光或人类汗液提供动力的可弯曲电子产品。

达希亚说：“最新进展是我们，这种光敏柔性材料能赋予未来的机器人新能力。例如，在光敏环境中工作的机械臂可以探测到周围光环境发生的变化，还可以广泛应用于无线通信领域的柔性广谱光电探测器等。”

研究人员表示，利用这种材料甚至能开发出一种可穿戴贴片，在晴天监测用户的紫外线暴露情况，并在有晒伤风险时发出警告。

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以硅为代表的第一代半导体，是集成电路的基石；以砷化镓为代表的第二代半导体，被用于制造多种高性能电子产品，促成了信息高速公路的崛起。将砷化镓微型半导体打印到柔性表面，实现第二代半导体与柔性材料的结合，“碰撞”出令人耳目一新的功能和产品。当然，还有以氮化镓、碳化硅等为代表的第三代半导体，它们与柔性材料之间会碰撞出什么样的火花？值得期待。

首次将砷化镓打印到柔性表面