我院智能能源织物中心在Nature Communications发表研究成果

发布时间:2021-08-16资料来源:点击次数:

8月12日,产研院智能能源织物中心在Nature Communications上发表了题目为“一种用于无线传感器的非印刷集成电路织物”(A non-printed integrated-circuit textile for wireless theranostics)的研究论文。产研院为参与单位,智能能源织物中心主任范兴为通讯作者。

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▲论文在线发表网页截图

虽然印刷电路板 (PCB) 已被广泛认为是集成电子产品的基础构建块,但世界正在转向寻求将集成电子电路与纺织品相结合的新方法,以创造更轻便舒适的可穿戴设备。

产研院智能能源织物中心主任,联合中国科学院重庆绿色智能技术研究所张炜和哈佛大学张兴才通过编织方法制作演示了一种用于生物医学和治疗诊断应用的非印刷集成电路织物 (NIT)。所有器件都通过微纳技术制作成纤维器件或编制节点器件,并通过编织的方法制作成可变形的集成电路织物。基于电化学门控原理的纤维编织型晶体管表现出优异的弯曲和拉伸性能,并被编织为织物的逻辑计算模块,用来判断不同紧急情况的应对措施。纤维型汗液传感器由PH传感器和光传感器纤维编织而成,用于同时监测身体健康和环境。采用基于纤维光伏和纤维储能的光充储一体的能源织物,编织电路织物完全自供电,能够进行无线生物医学监测和预警。NIT 可用作 7X24 私人 AI“护士”,用于常规医疗保健、糖尿病监测或紧急情况(如低血糖、代谢性碱中毒,甚至 COVID-19 患者护理)、潜在的未来身体 AI 硬件和可能的类似织物的计算机的先驱。

▲非印刷集成电路纺织品的设计

(a)、(b)传统印刷电路板(PCB)工艺和一种pcb集成电路(IC)。(c)、(d)非印刷集成电路织物(NIT)工艺和NIT型集成电路(IC)的示意图说明。(e)典型NIT型IC的电路设计。(f)用典型的NIT型IC制作的NIT照片。(g)典型NIT逻辑和无线数据发送操作的功能说明。

文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-25075-8