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半导体所在柔性光机通讯系统方面取得新进展

2021-06-30

随着(zhe)人(ren)工(gong)智能和(he)物(wu)联网(wang)的(de)(de)(de)快(kuai)速发展,人(ren)机(ji)(ji)(ji)交互这(zhei)一(yi)概念也活跃在人(ren)们的(de)(de)(de)视野(ye)当中,并不断丰富着(zhe)人(ren)、机(ji)(ji)(ji)械(xie)以及外部信(xin)息(xi)环(huan)境的(de)(de)(de)信(xin)息(xi)交换方(fang)式(shi)。目前,机(ji)(ji)(ji)械(xie)、系统的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)大多需要接(jie)(jie)(jie)触(chu)连(lian)接(jie)(jie)(jie),而这(zhei)种(zhong)(zhong)传(chuan)(chuan)统的(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)触(chu)连(lian)接(jie)(jie)(jie)面临着(zhe)由于机(ji)(ji)(ji)械(xie)接(jie)(jie)(jie)触(chu)引起的(de)(de)(de)机(ji)(ji)(ji)械(xie)疲劳、磨损等问(wen)题(ti)。为了解决这(zhei)一(yi)问(wen)题(ti),开发一(yi)种(zhong)(zhong)应用(yong)于机(ji)(ji)(ji)械(xie)与(yu)环(huan)境信(xin)息(xi)交互的(de)(de)(de),与(yu)交互界面直接(jie)(jie)(jie)无缝结合,实(shi)现自(zi)(zi)驱动、实(shi)时、非接(jie)(jie)(jie)触(chu)的(de)(de)(de)传(chuan)(chuan)感器具有重要意(yi)义。而自(zi)(zi)驱动光电探测器一(yi)方(fang)面通过(guo)光通信(xin)保(bao)证了信(xin)息(xi)传(chuan)(chuan)递和(he)机(ji)(ji)(ji)械(xie)控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)精确、快(kuai)速稳(wen)定以及远距离(li);另一(yi)方(fang)面通过(guo)自(zi)(zi)驱动保(bao)证了信(xin)息(xi)接(jie)(jie)(jie)受(shou)的(de)(de)(de)实(shi)时性、连(lian)续(xu)性,完(wan)美解决了上(shang)述问(wen)题(ti),为物(wu)联网(wang)中人(ren)机(ji)(ji)(ji)交互窗口(kou)的(de)(de)(de)选择提供了新的(de)(de)(de)思路。

最近,半导体所超晶格国家重点(dian)实验(yan)室(shi)沈国震研究(jiu)员课题组设计了一种基于自驱动柔性可编织(zhi)的(de)光电探测器(qi)的(de)光机通信系统。研究(jiu)人员通过(guo)简单的(de)气相转移沉(chen)积在柔性可编织(zhi)的(de)纤维(wei)制得新颖(ying)的(de)原(yuan)位垂直生长的(de)Te@TeSe纳米线(xian)阵列材料。他们以该材料为基础制(zhi)备了(le)自驱(qu)动(dong)柔性(xing)可编织的光电探测器。这种新(xin)颖的光电器件不仅表现出(chu)了(le)不错的光响(xiang)应(性(xing)能相对改良(liang)前(qian)提升了(le)400倍(bei)),而且还(hai)具(ju)有柔性、可(ke)编(bian)织,同时还(hai)展现出了较(jiao)好(hao)的(de)稳(wen)定性。这(zhei)些优(you)异(yi)的(de)性能表现也通过理论计(ji)(ji)算和仿真模拟得以(yi)证明。此外,研究人(ren)员将其应用(yong)于人(ren)机(ji)交(jiao)互的(de)窗口,设计(ji)(ji)了一种光(guang)(guang)机(ji)通讯系统:通过近红外光(guang)(guang)编(bian)码信息,经(jing)由光(guang)(guang)电探测器(qi)识别转化,实现对机(ji)械手(shou)等(deng)机(ji)械的(de)控制(zhi)操作(zuo)。该成果以(yi)“Near-Infrared Light Triggered Self-Powered MechanoOptical Communication System using Wearable Photodetector Textile”为题发表在(zai)Adv. Funct. Mater.DOI10.1002/adfm.202104782)。

 

光机(ji)通讯系统

 



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