Percepatan Pembuatan Sensor Dapat Dipakai yang Dapat Diregangkan di UC Berkeley
Sekolah Tinggi Teknik UC Berkeley, CA
Array superkapasitor dibuat menggunakan teknik fabrikasi baru yang lebih cepat dan lebih murah dibandingkan fotolitografi. (Gambar:Peisheng He/UC Berkeley)
Insinyur di UC Berkeley telah mengembangkan teknik baru untuk membuat sensor yang dapat dikenakan yang memungkinkan peneliti medis membuat prototipe dan menguji desain baru dengan lebih cepat dan dengan biaya yang jauh lebih rendah dibandingkan metode yang sudah ada.
Teknik baru ini menggantikan fotolitografi – proses multilangkah yang digunakan untuk membuat chip komputer di ruangan bersih – dengan pemotong vinil seharga $200. Pendekatan baru ini memangkas waktu untuk membuat sensor dalam jumlah kecil hampir 90 persen sekaligus memangkas biaya hampir 75 persen, kata Renxiao Xu, yang mengembangkan teknik ini sambil mengejar gelar Ph.D. di bidang teknik mesin di Berkeley.
Sensor yang dapat dipakai sering digunakan oleh para peneliti untuk mengumpulkan data medis dari pasien dalam jangka waktu yang lama. Mulai dari perban berperekat pada kulit hingga implan yang dapat diregangkan pada organ, dan memanfaatkan sensor canggih untuk memantau kesehatan atau mendiagnosis penyakit.
“Jaring pintar” yang dapat diregangkan terbuat dari proses fabrikasi pemotongan dua mode. Perangkat ini dapat diterapkan pada ekstraksi dan penginderaan keringat yang dipasang di kulit. (Gambar:Peisheng He/UC Berkeley)
Perangkat ini terdiri dari kabel datar, yang disebut interkoneksi, serta sensor, sumber daya, dan antena untuk mengkomunikasikan data ke aplikasi ponsel cerdas atau penerima lainnya. Untuk mempertahankan fungsi penuhnya, perangkat tersebut harus meregang, melenturkan, dan memelintir dengan kulit dan organ tempat mereka dipasang — tanpa menimbulkan ketegangan yang dapat membahayakan sirkuit mereka.
Untuk mencapai fleksibilitas regangan rendah, para insinyur menggunakan struktur “jembatan pulau”. Pulau-pulau tersebut menampung komponen elektronik dan sensor yang kaku, seperti resistor komersial, kapasitor, dan komponen yang disintesis di laboratorium seperti tabung nano karbon. Jembatan-jembatan tersebut menghubungkan pulau-pulau satu sama lain. Bentuk spiral dan zigzagnya meregang seperti pegas untuk mengakomodasi deformasi besar.
Di masa lalu, para peneliti telah membangun sistem jembatan pulau ini menggunakan fotolitografi, sebuah proses multilangkah yang menggunakan cahaya untuk membuat pola pada wafer semikonduktor. Pembuatan sensor wearable dengan cara ini membutuhkan ruangan yang bersih dan peralatan yang canggih.
Teknik baru ini lebih sederhana, cepat, dan ekonomis, terutama saat membuat satu atau dua lusin sampel yang biasanya dibutuhkan peneliti medis untuk pengujian.
Deskripsi teknik ini dipublikasikan di ACS Nano. Xu, yang sekarang bekerja di Apple, dan Liwei Lin, profesor teknik mesin dan salah satu direktur Berkeley Sensor and Actuator Center, adalah peneliti utama.
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Sarah Yang di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; 510-643-6803.
