對機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(NTU Singapore)已成為現(xiàn)實。

新加坡南洋理工大學建立了一個高科技試點實驗室，能夠快速制作超薄可拉伸電子產(chǎn)品原型，檢測來自皮膚、肌肉和器官的生物電信號，并將這些信號傳輸?shù)娇刂茩C器人或其他電子設備。

當這些智能傳感器連接到四肢或頭部時，它們可以通過提供一種使用替代肌肉運動和生物信號來控制機器人假肢、機械和電動輪椅的便捷方法，從而為肢體殘疾或行動障礙的個人提供幫助。

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

南洋理工大學的研究人員通過將內(nèi)部設計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)新的軟電子設備。

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

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，可實現(xiàn)關(guān)節(jié)運動，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 多項專利。他的科學突破為他贏得了多項享有盛譽的榮譽，包括享有盛譽的新加坡2021 年總統(tǒng)科學獎，以及最近由美國西北大學頒發(fā)的 2023 年卡比勒青年研究員獎。

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

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

開發(fā)的材料實現(xiàn)了一致性和靈活性，可以實現(xiàn)實時心臟監(jiān)測并降低植入排斥的風險。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食品安全[5]。

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

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

為了啟動規(guī)模化進程，陳教授建立了試點實驗室，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)合項目建立行業(yè)標準，促進未來軟電子的大規(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。

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

南洋理工大學副校長(創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè))Louis Phee 教授解釋道：“在當今快節(jié)奏的全球市場中，加速顛覆性創(chuàng)新不僅是一種優(yōu)勢，而且是保持全球領(lǐng)先地位的必要條件。南洋理工大學在軟電子領(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大學的創(chuàng)新[6]，證明了新加坡致力于成為科學技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導者。”