植入物:可重构电子产品承诺创新

在《应用物理快报》上，一组来自阿卜杜拉国王科技大学和加州大学伯克利分校的研究人员报告了一种可重构的硅蜂窝蛇形电子平台，它可以动态地变形成三种不同的形状:四叶形(四瓣)、恒星形和不规则形。“四叶草可以用于基于矩形物体的操作，而星星则用于更复杂的建筑，而不规则形状的则专门用于植入生物电子设备，”作者之一、加州大学伯克利分校的访问教授穆罕默德·侯赛因(Muhammad Hussain)说。

在他们的工作中，研究人员正在推出一个新的灵活，可伸缩电子产品的新分支 - 为新的工程挑战开放，为生物医学技术提供创新的机会，可用于药物递送，健康监测，诊断，治疗愈合，植入物和软机器人。

对本集团的蜂窝状平台的灵感来自于自然界。“想想花纹盛开。基于同样的原则，我们收集了许多鲜花盛开的视频，分析了他们的几何图案，并为我们的第一组设计使用了它们，“侯赛因说。“特别是，我们以迭代方式分析了其压力分布，考虑了设计架构，材料及其性质。达到最佳平衡是一个繁琐的过程，但这是工程有帮助的地方。“

可重构电子平台的设计是为了进行物理变形，如拉伸、弯曲、折叠或扭转变形成另一种形状。Hussain说:“想象一下，一个芯片上的实验室平台被植入你的体内，以监测肩膀区域肿瘤的生长。”“在植入的过程中，如果我们观察到肺功能异常，一个配备足够设备的平台可以改变它的形状和大小，重新安置或扩大，以监测肺功能。”

另一个想法研究人员正在积极追求是一种可穿戴心脏套筒，可以在需要时通过重复的膨胀和收缩来机械地泵送心脏的能力。“我们仍然有很长的路要走，将软机器人与嵌入式高性能柔性互补金属 - 氧化物半导体（CMOS）电子集成在各种可重构的电子平台上，这将具有巨大的重要性，”Hussain表示。“它提供了精彩的工程挑战，需要真正的多学科努力，并能够将各种学科与现有电子基础设施不可能的应用程序结合。”