對(duì)機(jī)器人揮手并控制它拾起物品，聽起來就像星球大戰(zhàn)電影中絕地武士使用原力，但這在新加坡南洋理工大學(xué)(NTU Singapore)已成為現(xiàn)實(shí)。

新加坡南洋理工大學(xué)建立了一個(gè)高科技試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，能夠快速制作超薄可拉伸電子產(chǎn)品原型，檢測(cè)來自皮膚、肌肉和器官的生物電信號(hào)，并將這些信號(hào)傳輸?shù)娇刂茩C(jī)器人或其他電子設(shè)備。

當(dāng)這些智能傳感器連接到四肢或頭部時(shí)，它們可以通過提供一種使用替代肌肉運(yùn)動(dòng)和生物信號(hào)來控制機(jī)器人假肢、機(jī)械和電動(dòng)輪椅的便捷方法，從而為肢體殘疾或行動(dòng)障礙的個(gè)人提供幫助。

據(jù)聯(lián)合國(guó)稱，世界上大約 15% 的人口患有某種形式的殘疾[1]。

南洋理工大學(xué)的研究人員通過將內(nèi)部設(shè)計(jì)的軟材料和工藝與商用硬件組件相結(jié)合，開發(fā)了這些創(chuàng)新的軟電子設(shè)備。

這種混合組合使 NTU 團(tuán)隊(duì)能夠集成市場(chǎng)上多種類型的傳感器，例如無線連接、加速度計(jì)、溫度傳感以及心率、血壓、氧氣水平等生命體征監(jiān)測(cè)。

由此產(chǎn)生的傳感器被包裹在凝膠狀的皮膚中，柔軟、靈活且可拉伸，類似于醫(yī)療保健中使用的硅繃帶。這些傳感器粘附在皮膚上，可實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，并有各種尺寸和厚度，從厘米到亞微米，比人類頭發(fā)的寬度(0.01 毫米)還要薄。

南洋理工大學(xué)教授陳曉東是這些眾多創(chuàng)新的帶頭人，在過去十年中一直是軟電子領(lǐng)域的開拓者，并擁有 50 多項(xiàng)專利。他的科學(xué)突破為他贏得了多項(xiàng)享有盛譽(yù)的榮譽(yù)，包括享有盛譽(yù)的新加坡2021 年總統(tǒng)科學(xué)獎(jiǎng)，以及最近由美國(guó)西北大學(xué)頒發(fā)的 2023 年卡比勒青年研究員獎(jiǎng)。

多年來，陳教授的研究項(xiàng)目和創(chuàng)新得到了新加坡國(guó)家研究基金會(huì)(NRF)、新加坡科技研究局(A*STAR)和南洋理工大學(xué)的支持，產(chǎn)生了許多具有影響力的實(shí)際應(yīng)用的有前途的技術(shù)。

例如，他最近的突破是一種新的生物相容性材料，當(dāng)施加水分時(shí)，該材料可以很容易收縮并包裹住心臟等軟組織[2] 。

開發(fā)的材料實(shí)現(xiàn)了一致性和靈活性，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)心臟監(jiān)測(cè)并降低植入排斥的風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)還可以為未來新型更好的起搏器和生物監(jiān)視器鋪平道路。

在農(nóng)業(yè)中，附著在植物上的軟傳感器可以監(jiān)測(cè)它們的健康狀況 [3]并控制它們的行為[4]，為作物病害管理提供了新的可能性。同樣，低成本的智能傳感器也可以用在食品包裝上，作為新鮮度的指示并增強(qiáng)食品安全[5]。

作為材料科學(xué)與工程系的校長(zhǎng)講座教授和柔性器件創(chuàng)新中心(iFLEX)的主任，陳教授有著推動(dòng)軟電子技術(shù)前沿的愿景。

“我們的目標(biāo)是解決人類最緊迫的一些挑戰(zhàn)，從氣候變化到醫(yī)療保健進(jìn)步。我的目標(biāo)是建立一個(gè)新的軟電子卓越中心，建立一個(gè)由行業(yè)專家和商業(yè)合作伙伴組成的團(tuán)隊(duì)，以迅速將這些技術(shù)推向市場(chǎng)， ”陳教授解釋道。

為了啟動(dòng)規(guī)模化進(jìn)程，陳教授建立了試點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，旨在與包括中小企業(yè)(SME)在內(nèi)的行業(yè)合作伙伴共同開發(fā)和生產(chǎn)軟電子器件。

陳教授希望通過聯(lián)合項(xiàng)目建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)未來軟電子的大規(guī)模生產(chǎn)，并為這一新興行業(yè)開發(fā)必要的專業(yè)知識(shí)。

支持這一愿景的是去年三月啟動(dòng)的南洋理工大學(xué)創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)計(jì)劃。作為南洋理工大學(xué) 2025 年五年戰(zhàn)略計(jì)劃的支柱，該計(jì)劃旨在為教師和學(xué)生加速從研究到商業(yè)化的過渡，提供指導(dǎo)和行業(yè)見解。

南洋理工大學(xué)副校長(zhǎng)(創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè))Louis Phee 教授解釋道：“在當(dāng)今快節(jié)奏的全球市場(chǎng)中，加速顛覆性創(chuàng)新不僅是一種優(yōu)勢(shì)，而且是保持全球領(lǐng)先地位的必要條件。南洋理工大學(xué)在軟電子領(lǐng)域的突破體現(xiàn)了新加坡作為領(lǐng)跑者的角色陳曉東教授在世界頂尖材料科學(xué)大學(xué)的創(chuàng)新[6]，證明了新加坡致力于成為科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。”