世界上最轻薄的磁性传感器系统问世

据日今年夜阪大学官网近日宣布，该校与德国莱布尼茨固体与材料研究所的研究团队开拓出世界上最薄且最轻的磁性传感器矩阵薄片系统，它可以使得各种表面上磁二维分布变得可视化。

背景

传统的磁性传感器电路，是由集成在硬度与玻璃相似的基底上的坚硬硅基电子元件组成，这意味着它们只能被安顿在平坦的表面上。

相反地，柔性的软磁性传感器也一贯在开拓中，但是目前为止还没有开拓出一款设备可集成形玉成部系统所需的驱动电路、传感器扫描机制、旗子暗记处理电路以及无线丈量单元。

一篇新论文的领导作者 Masaya Kondo 表示：“这是由于柔性磁传感器元件难以制造。
进一步地说，难以将制造工艺与电路技能整合到一起。
”

创新

近日，日今年夜阪大学与德国莱布尼茨固体与材料研究所的研究团队开拓出世界上最薄且最轻的磁性传感器矩阵薄片系统，它可以使得各种表面上的磁二维分布变得可视化。

磁性传感器矩阵系统（图片来源：大阪大学）

技能

现在，这个联合研究团队通过在一个1.5微米厚的塑料薄膜上，将称为“有机晶体管”的柔性电子元件与巨磁阻元件集成到一起，开拓出一款超薄且优柔（“像皮肤一样平常”）的磁性传感器矩阵薄片系统。
这种难以察觉的电路在塑料薄膜上制造，可以粘贴到人的皮肤上，不会引起不适感，纵然在折叠时也可以正常运作。

磁感知系统的布局（图片来源：参考资料【1】）

这个磁性传感器矩阵薄片系统，灵敏度比传统系统高10倍，不仅可以检测和放大微弱的磁性旗子暗记，也可以通过自动扫描排列成矩阵图案的磁性传感器元件，使得磁性的二维分布变得实时可视。

用磁性传感器矩阵系统映射的磁场（图片来源：大阪大学）

代价

在物理信息中，通过二维薄片型磁传感器系统获取的磁信息，比电信息更加精准。
这是由于，由于物质中的高磁导率，磁传感用具有很高的空间分辨率。
薄片型传感器可供应高精度的物理信息，由于它可以粘贴到各种物体的表面上，不管形状如何。

这项研究的领导者 Sekitani 教授表示：“将我们的薄片型传感器粘贴到坚固的构造上，通过绘制由钢筋老化引起的磁畸变图，就可以识别损伤的精确位置。
此外，一旦传感器的灵敏度得以进一步提高，就可以通过磁测图，实现比传统心电描记法更高精度的心脏病诊断。
”

关键字

磁、传感器、柔性电子

参考资料

【1】M. Kondo, M. Melzer, D. Karnaushenko, T. Uemura, S. Yoshimoto, M. Akiyama, Y. Noda, T. Araki, O. G. Schmidt, T. Sekitani. Imperceptible magnetic sensor matrix system integrated with organic driver and amplifier circuits. Science Advances, 2020; 6 (4): eaay6094 DOI: 10.1126/sciadv.aay6094

【2】https://resou.osaka-u.ac.jp/en/research/2020/20200123_1