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大数据文摘出品

作者：Caleb

机器人见多了，你见过这种吗？

带有电子毛发，可以感知甚至预测触摸方向。

是的，就像人类一样。

虽然有点“黑科技”，但是开姆尼茨理工大学纳米电子材料系统教授、材料、结构和纳米膜集成研究中心（MAIN）科学主任Oliver G. Schmidt教授领导的研究团队已经探索出了一种新的途径来开发极其敏感和方向相关的 3D磁场传感器，该传感器可以集成到电子皮肤系统（有源矩阵）中。

该团队使用了一种全新的方法来实现3D设备阵列的小型化和集成，并朝着 模仿人类皮肤的自然触感迈出了重要一步。

MAIN施密特教授研究小组的博士生、该研究的第一作者Christian Becker说：“我们的方法允许在3D中精确的空间布置功能传感器元件，可以在并行制造过程中大规模生产。这样的传感器系统很难通过已建立的微电子制造方法生成。”

相关研究登上了最新一期的Nature Communications杂志。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-29802-7

折纸技术将3D传感器与微电子电路集成

研究团队提出的传感器系统的核心是所谓的 各向异性磁阻（AMR）传感器。

AMR传感器主要用于精确确定磁场的变化，目前多用于汽车中的速度传感器，或确定各种机器中运动部件的位置和角度。

为了开发高度紧凑的传感器系统，研究人员利用了所谓的 “微型折纸工艺”（micro-origami process）。该过程用于将AMR传感器组件折叠成三维架构，可以解析三维的磁场矢量场。微型折纸允许大量微电子元件安装在狭小的空间中，并将它们排列成任何传统微加工技术都无法实现的几何形状。

“微型折纸工艺开发于20多年前，很高兴看到这种技术的全部潜力现在可以用于新型微电子应用。”Oliver G. Schmidt教授感叹到。

研究团队将3D微型折纸磁传感器阵列集成到单个有源矩阵中，其中每个单独的传感器都可以通过微电子电路方便地寻址和读取。