CN105283122A - 可共形于表面的可安装于附肢的电子器件 - Google Patents

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Abstract

公开了用于覆盖和共形到附肢表面的可安装于附肢的电子系统和相关方法。柔性的或可拉伸的衬底具有一个用于接收附肢(包括具有曲面的附肢)的内表面和一个可由外部表面接触的相对置的外表面。柔性的或可拉伸的电子器件由衬底内表面和/或外表面支撑，取决于感兴趣的应用。所述电子器件与该衬底结合提供净抗弯刚度以帮助该内表面和该壳体内设置的附肢的表面之间的共形接触。在一方面，该系统能够在不对电子器件功能产生不利影响的情况下翻转表面，诸如包括传感器阵列、致动器阵列或传感器和致动器二者的阵列的电子器件。

Description

可共形于表面的可安装于附肢的电子器件
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年3月15日提交的第61/794,004号、2012年4月20日提交的第61/636,527号以及2012年3月30日提交的第61/618,371号美国临时专利申请的权益，每个所述美国临时专利申请都以不与本发明冲突的程度以引用的方式整体纳入本文。
关于联邦政府赞助研究或开发的声明
本发明是在美国国家科学基金会授予的CMMI-0328162以及能源部授予的DE-FG02-07ER46471和DE-FG02-07ER46453下由政府支持完成的。美国政府对本发明具有一定权利。
背景技术
利用到皮肤的接口的生理学测量和刺激技术受到关注已有多年。尽管在这段时间取得很大进步，但是几乎所有相关联的器件技术都继续依赖于概念陈旧的设计。代表性地，少量的块体电极通过胶带、机械夹/机械绑带和/或穿刺针安装在皮肤上，通常通过导电凝胶介导，具有到容纳成组的刚性电路板、电源和通信部件的分立的盒的终端连接。这些系统具有许多重要的能力，但是这些系统对于研究实验室或临床环境以外的实际应用适应不良，这是由于难以建立长寿命的、坚固的、不使皮肤过敏的电气接触以及难以实现使所具有的总体尺寸、重量和形状在长期使用期间不导致不适的集成系统。
最近，许多专利和专利公布已经公开了柔性的、弹性的、且可植入的电极阵列。例如，美国专利申请公布US2007/0043416公开了一种具有多个保持与目标组织接触的电极的可植入的柔性弹性支撑件。类似地，国际专利申请公布WO98/49936公开了一种用于感测与切开心脏组织相关联的(映射的)信号的弹性电极阵列。美国专利5,678,737公开了用于通过电势分布数据的动态显示来显示心外膜表面和心内膜表面的三维模型的电生理学映射系统。
美国专利申请公布US2003/0149456公开了一种多电极心脏导线适配器，其包含允许通过常规单引线心脏起搏脉冲发生器控制的多路复用电路。类似地，美国专利申请公布US2006/0173364公开了一种利用搭建在常规集成电路上的数字多路复用电路的多通道电生理学采集系统。美国专利6,666,821号公开了一种可植入的传感器阵列系统，该可植入的传感器阵列系统具有相关联的保护构件，该保护构件防止传感器与周围环境相互作用直到该保护构件被禁用为止。
国际申请公布WO2009/114689和美国专利公布NO.2013/0041235均公开了用于记录和调节生理活动的柔性的且可缩放的传感器阵列，上述国际申请公布和美国专利公布均以整体引用的方式单独地纳入本文。美国专利申请公布第US2008/0157235号、第US2008/0108171号、第US2010/0002402号和2009年7月7日授权的美国专利7,557,367公开了多层可拉伸的、可折叠的且可印刷的半导体器件，上述美国专利申请公布和美国专利中的每个都以整体引用的方式纳入本文。
本领域存在对在能够适应任何类型的曲面(包括高度复杂形状，诸如与移动的手指相关的那些形状)的表面上的高保形度的、坚固的且可靠的电子器件的需要。使电子器件以与这样的复杂表面形状相互作用的一个困难是难于将电子器件可靠地设置在相应复杂表面形状中以便在大接触面积上实现电子器件和复杂表面形状之间的良好相互作用。在本文中提供多种器件和方法来解决该方面。
发明内容
本文中提供的器件和方法涉及可以与柔性表面结合以允许与一定范围的表面和表面形状(包括形状可以随时间变化的形状高度不规则的表面)电气连系的超薄柔性且可拉伸的电子器件。在一个实施方案中，本发明是一种具有被成形以覆盖和共形至曲面的壳体(enclosure)的电子器件，所述曲面包括具有复杂形状的全三维变化表面(其中至少一个表面面对另一个表面)，诸如人的附肢(appendage)，该附肢移动并且形状随着移动变化。替代地，该附肢可以是无生命的仪器或无生命的物体(诸如，远程感测器件或机器人仪器)的一部分。
在一方面，本发明提供了一种可安装于附肢的电子系统，该系统包括：(i)柔性的或可拉伸的衬底，其具有一个内表面和一个外表面，其中该内表面限定一个壳体，该壳体能够接收具有曲面的附肢；以及(ii)柔性的或可拉伸的电子器件，其包括由该柔性的或可拉伸的衬底的内表面或外表面支撑的一个或多个传感器、致动器或二者；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度；其中该柔性的或可拉伸的衬底和该电子器件提供该系统的净抗弯刚度(netbendingstiffness)，该净抗弯刚度足够低使得该衬底的内表面能够与设置在该壳体内的附肢的表面建立共形接触。在一个实施方案中，该附肢例如是手、手指、手指尖、颅骨、脚、脚趾、腿、躯干，或上述这些的任何部分。在一个实施方案中，例如，本发明的系统包括用于覆盖手的装有仪器的手套或用于覆盖手指或手指尖的装有仪器的手指管，诸如，用于手术的医用手套。在一个实施方案中，例如，本发明的系统包括人机接口系统。在一个实施方案中，例如，本发明的系统包括用于机器人操纵的器件。
在一个实施方案中，例如，该柔性的或可拉伸的衬底和该电子器件提供该系统的小于或等于1×108GPaμm4的净抗弯刚度。在一个实施方案中，例如，该器件的净抗弯刚度足够低使得由该衬底的内表面支撑的一个或多个传感器、致动器或二者能够与设置在壳体内的附肢的表面建立共形接触。在一个实施方案中，例如，该柔性的或可拉伸的衬底和该电子器件提供该系统的小于或等于1×10-4Nm的净抗挠刚性(netflexuralrigidity)。在一个实施方案中，例如，该衬底是柔性的衬底且该电子器件是柔性的电子器件。在一个实施方案中，例如，该衬底是可拉伸的衬底且该器件是可拉伸的电子器件。在一个实施方案中，例如，该系统由一个中性(neutral)机械平面表征且其中至少一部分的所述一个或多个无机半导体部件、或所述一个或多个金属部件或二者被定位成靠近该中性机械平面。在一个实施方案中，应变敏感材料(其包括具有对施加的应变最敏感的机械属性的材料)被定位成与该中性机械平面重合或替代地靠近该中性机械平面。
本文中提供的系统中的任一个可以具有约2个到约1000个传感器、致动器或二者。在一个实施方案中，该电子器件包括至少3个不同类型的传感器、致动器或二者。在一方面，所述一个或多个传感器、致动器或二者被设置成开放的网孔几何结构。
可选地以所述一个或多个传感器、致动器或二者的覆盖区(footprint)表面面积描述所述系统中的任一个。在一个实施方案中，该覆盖区表面面积选自0.5cm2到100cm2的范围。在一方面，该覆盖区表面面积对应于传感器阵列、致动器阵列或传感器和致动器二者的阵列，其中个体传感器或致动器具有相对小的个体覆盖区，但是该阵列的构件被散布以提供期望的覆盖区(包括更大面积的覆盖区)。因此，根据感兴趣的应用(诸如相连系的附肢的表面面积)，相应地选择覆盖区面积。以此方式，手指尖附肢系统可以具有的覆盖区表面面积在0.5cm2到约2cm2内，然而对于臂、腿或头，覆盖区表面面积可以期望地更大，诸如10cm2到100cm2。
根据感兴趣的应用，本文中提供的系统可与大范围的传感器兼容。实施例包括选自以下一组的一个或多个传感器：电极、触觉传感器、应变计、电容传感器、温度传感器、压力传感器、运动传感器、位置传感器、位移传感器、加速度传感器、力传感器、化学传感器、pH传感器、电容式传感器、光学传感器、光检测器、水合传感器、成像系统以及上述各项的任何阵列和组合。
根据感兴趣的应用，本文中提供的系统可与大范围的致动器兼容。实施例包括选自以下一组的一个或多个致动器：电触觉刺激器、电极、热源(热致动器)、压电元件、声学元件、RF能量源、磁致动器、电磁辐射源、激光器、光源、发光二极管以及发光二极管阵列，以及上述各项的任何阵列和组合组成。
在一个实施方案中，至少一部分的传感器、致动器或二者由所述柔性的或可拉伸的衬底的内表面支撑，且至少一部分的传感器、致动器或二者由柔性的或可拉伸的衬底的外表面支撑。在一个实施方案中，电子器件可以由两个表面支撑，诸如压力传感器，该压力传感器在内部表面和外部表面上具有彼此通信的、对齐的且成对的电子器件以提供随着电子表面之间的间隔距离而改变的输出，诸如，通过施加改变弹性体衬底的厚度的压力。以此方式，所述器件可以是提供电容测量的电极、提供温度测量的热源和传感器、提供光属性(诸如光强度)测量的光源和光学检测器。这些系统的共同方面是器件的输出取决于所述器件之间的衬底厚度，衬底厚度进而取决于施加的压力或力。以此方式，该系统提供了用于通过外部表面进行压力或力测量的独特平台。
在一个实施方案中，该电子器件包括被设置成一个阵列且由所述衬底的表面支撑的用于电刺激壳体中的附肢的多个电触觉刺激器。在一方面，功能电子器件包括所述电触觉刺激器的多路复用阵列。在一方面，该阵列的电触觉刺激器通过蛇形(serpentine)电气互连线网络电气互连。
在一方面，本文中提供的电触觉刺激器中的任一个包括薄膜金属结构，该薄膜金属结构具有由外区域围绕的内区域，其中一个间隙被设置在该内区域和该外区域之间。可选地以它们的尺度描述这样的区域。实施例包括具有选自10μm到1000μm的范围的横向尺度的内区域，具有选自10μm到5000μm的范围的横向尺度的外环和具有选自10μm到1000μm的范围的横向尺度的间隙。
在一个实施方案中，该内区域是导电盘形电极，该外区域是与所述盘形电极同心定位的导电环形电极。
在一个实施方案中，该电子器件包括设置成一个阵列且由衬底的外表面、内表面或外表面和内表面支撑的多个触觉传感器。在一方面，该电子器件包括触觉传感器的多路复用阵列。对齐的却在相对置的弹性体衬底表面上的成对电子器件提供一种用于测量由本文中提供的系统中的任一个施加的压力或力或对本文中提供的系统中的任一个施加的压力或力的方式。
在一个实施方案中，该阵列的触觉传感器通过蛇形电气互连线网络以独立地连接的方式电气互连。
在一方面，所述触觉传感器中的每个包括横向尺度在选自100μm到5000μm的范围的薄膜金属结构。在一个实施例中，所述触觉传感器的薄膜金属结构是导电盘形电极。
在另一个实施方案中，该电子器件包括由外表面支撑的一个或多个触觉传感器和由内表面支撑的一个或多个电触觉刺激器，其中一个或多个触觉传感器与一个或多个电触觉刺激器电气通信，使得来自所述一个或多个触觉传感器的输出被提供到所述一个或多个电触觉刺激器，从而与该触觉传感器输出成比例地电刺激附肢。在一方面，内表面阵列和外表面阵列在空间上对齐。“在空间上对齐”指来自传感器阵列的在空间上变化的输出，其中传感器输出的幅度随着传感器的位置变化，且对附肢的对应刺激根据来自所述传感器的在空间上变化的输出对应地在空间上变化。
在一方面，电子器件包括多个电极，每个电极包括具有小于1mm的直径的内盘；以及围绕该内盘的外环，其中该内盘和外环相对于彼此同心地定位，其中该内盘和外环之间的间隔距离选自大于或等于100μm且小于或等于500μm的范围。
如所期望的，所述系统中的任一个可选地还包括由内表面、外表面或二者支撑的一个或多个附加的电子部件；所述附加的电子部件选自如下一组：传感器、致动器、电源、无线电源、光伏器件、无线发射器、天线、纳机电系统、微机电系统以及上述各项的阵列和任何组合。在一方面，所述一个或多个附加的电子部件包括应变计，诸如包括一个或多个半导体纳米膜的应变计。
在一个实施方案中，每个半导体纳米膜独立地具有选自1μm到10μm的范围的横向尺度和选自100nm到100μm的范围的厚度。
在一方面，该应变计包括多个至少三个电气连接的半导体纳米膜。
在一方面，该半导体纳米膜通过蛇形电气互连线网络电气互连。
在一个实施方案中，本文中提供的系统中的任一个包括一个或多个无机半导体部件，诸如所述一个或多个无机半导体部件中的每个独立地包括多晶半导体材料、单晶半导体材料或掺杂的多晶或单晶半导体材料。
在一方面，所述一个或多个无机半导体部件中的每个独立地包括单晶半导体材料。在一方面，所述一个或多个无机半导体部件中的每个独立地具有小于或等于100μm的厚度。在一方面，该电子器件的无机半导体部件中的每个具有选自50纳米到100微米的范围的厚度。在一方面，该电子器件的无机半导体部件中的每个具有小于或等于1×10-4Nm的净抗挠刚性、选自0.5MPa到10GPa的范围的杨氏模量、小于或等于1×108GPaμm4的净抗弯刚度。
在一个实施方案中，所述一个或多个无机半导体部件中的每个独立地包括一个半导体纳米膜结构，诸如是二极管电子部件的纳米膜结构。
在另一方面，本文中提供的系统中的任一个包括一个或多个金属部件。在一方面，所述一个或多个金属导体部件包括设置成一个阵列的多个电极。
在一个实施方案中，以厚度描述本文中提供的金属电极中的任一个(诸如在一个阵列中)。在一方面，阵列中的电极独立地具有小于或等于100μm的厚度或选自50纳米到100微米的范围的厚度。在一个实施方案中，一个电极阵列中的电极的数量选自10到10,000之间。
在一方面，该阵列的电极通过蛇形电气互连线电气互连。
在一个实施方案中，本文中提供的系统中的任一个具有所述一个或多个传感器、致动器或两种所述电子器件的系统包括可拉伸的或柔性的电极阵列，该可拉伸的或柔性的电极阵列包括多个电极、多路复用电路系统和放大电路系统。在一方面，该可拉伸的或柔性的电极阵列包括多个电极单元体(unitcell)，诸如50个或更多个电极单元体。可选地，以间隔距离进一步描述电极阵列的相邻的电极单元体，诸如相邻单元体彼此间隔的距离小于或等于50μm或在500nm与50μm之间的范围。在一个实施方案中，该电极阵列的电极单元体由面积范围从10mm2到10000mm2的柔性的或可拉伸的衬底支撑。
在一方面中，该电极阵列的每个电极单元体包括接触垫、放大器和多路复用器，其中该接触垫提供到组织的电气接口且与该放大器和多路复用器电气通信。在一个实施方案中，该单元体的放大器和多路复用器包括多个晶体管。
本文中的一个或多个金属导体部件中的任一个包括多个可拉伸的电气互连线。可选地，所述可拉伸的电气互连线是至少部分地自立的(free-standing)或被设置成栓系(tethered)几何结构。可选地，所述可拉伸的电气互连线具有曲线的几何结构。可选地，所述电气互连线具有蛇形配置。可选地，所述可拉伸的电气互连线电气连接刚性器件岛，该刚性器件岛包括至少一部分的：一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件。
在一方面，所述刚性器件岛的至少一部分每个独立地包括单晶无机半导体结构或单晶半导体纳米膜。
在一方面，所述刚性器件岛包括所述一个或多个传感器、致动器或二者，诸如选自以下一组的传感器或制动器：电极、触觉传感器、应变计、电容传感器、温度传感器、压力传感器、运动传感器、位置传感器、位移传感器、加速度传感器、力传感器、化学传感器、pH传感器、电容式传感器、光学传感器、光检测器、成像系统、电触觉刺激器、电极、热源、压电元件、声学元件、RF能量源、磁致动器、电磁辐射源、激光器、发光二极管和发光二极管阵列以及上述各项的任何阵列和组合。
本文中提供的系统中的任一个可以使得该柔性的或可拉伸的电子器件的至少一部分由该柔性的或可拉伸的衬底的外表面支撑、由其内表面支撑、或由两个表面支撑。在一方面，在不使由该柔性的或可拉伸的衬底的内表面或外表面支撑的一个或多个传感器、致动器或二者的功能参数大幅退化的情况下，该内表面和外表面是可互换地翻转的。
例如，一种包括致动器阵列、传感器阵列或致动器和传感器的阵列的系统在内配置、外配置以及外配置和内配置之间可互换地翻转，而不使该致动器阵列、传感器阵列或致动器和传感器的阵列的功能参数大幅退化。在一方面，该翻转便于在原本不可利用常规印刷技术或不适合于常规印刷技术的内表面上布置电子器件。在一个实施方案中，支撑电子器件的外表面被翻转，使得在翻转之后，由该外表面支撑的功能电子器件成为由内表面支撑的功能电子器件。在一个实施方案中，该功能电子器件是电触觉刺激器阵列，且在从面向外的表面翻转到面向内的表面几何结构之后，至少90％的所述电触觉刺激器保持了功能。
在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底具有闭合的管几何结构。在一个实施方案中，该闭合的管几何结构具有一个进入开口或两个进入开口。
在一方面，该壳体具有选自5mm到1000cm的范围的横截面尺度。根据感兴趣的应用，适当地选择该横截面尺度。例如，手指尖电子器件可以具有比躯干或头电子器件系统更小的横截面尺度，躯干或头电子器件系统可以小于与其连接的远程感测车辆或仪器表面。
在一个实施方案中，本文中提供的柔性的或可拉伸的衬底中的任一个是弹性体衬底。
在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底是聚合物、无机聚合物、有机聚合物、塑料、弹性体、生物聚合物、热固物、橡胶或它们的任意组合。在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底是PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺或(聚)硅氧烷诸如(Smooth-On,Inc.)(聚)硅氧烷。在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底是生物可兼容的材料或生物惰性材料。
在一个实施方案中，该柔性的或可拉伸的衬底的平均厚度选自0.25μm到10000μm(包括其任意子组合，诸如在约1μm和5mm之间，或约1μm)的范围。
在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底具有基本上均匀的、支撑电子器件的厚度或具有沿着一个或多个横向尺度选择性地改变的支撑电子器件的厚度。在此上下文中，“基本上均匀”指静置的衬底的厚度的变化小于约10％、小于约5％或小于约1％。替代地，基本上均匀可以指接收了壳体中的附肢的衬底的厚度的变化小于约10％、小于约5％或小于约1％。可选地，基本上均匀指统计参数，诸如，在衬底的所选择的部分上或在整个衬底表面面积上，平均厚度的平均值的标准偏差或标准误差约在该平均厚度的约10％、5％或1％以内。
在一个实施方案中，该柔性的或可拉伸的衬底是柔性的或可拉伸的网孔结构。在一个实施方案中，该电子器件的至少一部分具有网孔结构。网孔结构的实施例包括开放的网孔几何结构，其中相关的大部分是开放空间或空隙，诸如用于纵向对齐的互连线,这些互连线可以是弯曲的但具有总体对齐方向。类似地，可以提供纵向布置的衬底带，诸如以向该系统安装到的附肢提供附加的透气性。替代地，该衬底可以具有穿孔或通道。根据感兴趣的应用，可以以与限定在周界的衬底覆盖区相比的开放空间相对量限定此网孔方面，诸如在约10％到90％之间以及其任何子范围，诸如在20％到80％之间、30％到70％之间。
在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底具有在0.5KPa到10GPa的范围上选择的平均杨氏模量和/或大于或等于500％(诸如在约500％和900％之间)的断裂应变。
本文中提供的系统中的任一个还可以包括至少部分地包封功能器件的至少一部分的阻挡层。例如，该阻挡层可以将来自电子器件的净漏电流限制到不会对与该系统接触的材料产生不利影响的量或将来自电子器件的热量传递限制到不会对与该系统接触的材料产生不利影响的量。这在可能受电泄漏或热泄漏不利影响的生物系统(诸如，覆盖壳体内的附肢的生物组织)的情况下可能是特别有益的。
该阻挡层也可以基本上防止外部流体流到电子器件的至少一部分。这对于保持电子器件功能、坚固性以及长期佩戴特性可以是有益的。
在一个实施方案中，该阻挡层是聚合物、无机聚合物、有机聚合物、塑料、弹性体、生物聚合物、热固物、橡胶或它们的任意组合。在一个实施方案中，该阻挡层是PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺或在一个实施方案中，该阻挡层包括一种对应于柔性的或可拉伸的衬底的成分。
在一方面，该阻挡层具有选自1μm到100μm的范围的平均厚度、在0.5KPa到10GPa的范围上选择的平均模量。可选地，以阻挡层的平均厚度对柔性的或可拉伸的衬底的平均厚度的比(诸如，在0.01到1的范围上选择的比)描述该阻挡层。根据具体应用，根据需要定位阻挡层。位置的实施例包括在原本邻近的器件层之间和/或在器件层和周围环境(诸如，附肢、空气或外部表面)之间。在一方面，该阻挡层具有网孔结构。
在一个实施方案中，该系统还包括电气连接至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者的一个或多个可拉伸的互连线。这样的可拉伸的互连线可以被配置以赋予该系统可拉伸性和/或柔性。所述一个或多个可拉伸的互连线中的任一个包括被设置成弯曲配置的导电金属。
弯曲配置被广泛地使用且可以包括蛇形配置的纳米线。该纳米线可以具有矩形横截面，其具有选自50nm到1μm的范围的厚度且具有选自10μm到1mm的范围的宽度。该蛇形配置可以相对于由互连线端之间的直线限定的平均纵向方向曲折走向经历多个方向变化。在一方面，该蛇形配置由选自100μm到10mm的范围的平均曲率半径表征。
在一方面，该系统包括被布置在至少两个互连层中的多个互连线，其中相邻的互连层由阻挡层分开，该阻挡层是电绝缘弹性体层。此配置便于紧凑、叠加的互连布线。在一方面中，所述电子器件包括电气连接到至少一个互连线的刚性器件岛，其中该互连线的弯曲配置适应来自薄弹性体衬底的弯曲和拉伸的应力。在一方面，该弯曲和拉伸应力来自将柔性的或可拉伸的衬底的内表面和外表面翻转。
在一方面，该系统具有中性机械平面(NMP)，其被定位在一个深度处，该深度对应于应变敏感部件的深度。例如，该中性机械平面可以沿着一个由应变敏感部件(诸如，该应变敏感部件是半导体或金属材料)限定的表面延伸或沿着一个在应变敏感部件内的表面延伸。可选地，中性机械平面定位是通过提供衬底或阻挡层，包括通过改变这些层的厚度。
在一方面，至少一部分的所述一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件或二者是可印刷的结构。在一个实施方案中，至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者通过转移印刷装配在所述柔性的或可拉伸的衬底上。在一个实施方案中，至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者通过微转移印刷、干接触转移印刷、溶液式印刷、软平版印刷、复制模制或压印平版装配在所述柔性的或可拉伸的衬底上。
在一个实施方案中，该壳体具有用于接收和覆盖附肢的内部体积和至少一个开口。在一个实施方案中，该壳体内部体积大于或等于1cm3且小于或等于10000cm3。
在一方面，该壳体具有一个形状，诸如基本上圆柱形形状或半球形形状。在一方面，该壳体被塑形以接收手、手指、手指尖或上述各项的任何部分。
在一个实施方案中，该壳体具有用于接收附肢的一个或两个进入开口，诸如一个开口用于接收是手指或头部分的附肢，或两个开口用于接收臂、腿或躯干，其中该附肢的一部分延伸通过该壳体的第一和第二进入开口。
在一方面，该柔性的或可拉伸的衬底在纵向方向的张力下缠绕在附肢周围或在圆周方向的张力下卷绕在该附肢上。
在一个实施方案中，该附肢是有生命的动物的一部分，诸如手指、臂、腿、头、躯干或上述各项的任意部分。
在一方面，本文中提供的系统中的任一个涉及由相对置的表面(诸如内表面和外表面)支撑的第一电子器件和第二电子器件，其中所述器件彼此通信。根据器件的类型，该通信由随着所述器件之间的衬底厚度改变的参数(诸如，电参数(电容)或热(温度))表征。优选地，该衬底是弹性体。以此方式，提供压力传感器，其中该通信参数取决于衬底厚度，衬底厚度进而取决于施加在衬底上的作用力或压力。
在一方面，该壳体具有小于相应的附肢尺度的接收尺度，其中在使用期间，柔性的或可拉伸的衬底中的应变在对该柔性的或可拉伸的电子器件产生不利影响的情况下增大该接收尺度以容纳壳体内的附肢。在一个实施方案中，该应变在弹性体衬底和壳体内的附肢之间产生接触力以建立和维持由该衬底内表面支撑的柔性的或可拉伸的电子器件与该附肢的表面之间的紧密且共形的接触。在一方面，该应变选自大于或等于1％且小于或等于100％的范围。
在一个实施方案中，在空间密度(诸如，选自在约1mm-2到1mm-2之间的范围的空间密度)方面描述传感器的、致动器的或二者的阵列。
在一方面，所述系统中的任一个是多功能的，其中内表面支撑第一阵列的致动器或传感器，而外表面支撑第二阵列的传感器或致动器。在一个实施方案中，该第一阵列包括电触觉刺激器，从而与有生命的动物的与该第一阵列的电子器件共形接触的皮肤连系，而该第二阵列包括触觉传感器，以根据与外部表面的触觉相互作用测量物理参数。在一方面，该触觉传感器包括在内表面和外表面上的相对置的电极，以测量所述电极之间的电容，其中该电容随着所述相对置的电极之间的衬底厚度而改变。
在一方面，该内表面支撑第一电子器件，而该外表面支撑第二电子器件，其中所述电子器件是相对置的配置且彼此通信，其中所述电子器件形成例如压力传感器。在一方面，该通信是电气通信(电容)，其中电气属性随着相对置的第一电子器件和第二电子器件之间的衬底厚度而改变。在一方面，所述器件处于热通信，其中热属性随着相对置的电子器件之间的衬底厚度而变化。在一方面，所述器件是处于机械通信(压力或力)。
在一个实施方案中，该第一电子器件和该第二电子器件彼此处于热通信。例如，一个电子器件可以是加热器，而第二电子器件可以是热传感器，其中该加热器被放置在内表面或外表面上，而该热传感器在相对置的表面上，其中该加热器可以维持其支撑表面上的恒定温度。以此方式，该加热器和传感器之间的热通信被用来估算倚靠衬底施加的压力或力，其中该衬底的厚度根据倚靠该衬底施加的压力或力的幅度改变。通常，随着施加的压力越高，衬底厚度减小，从而增加了从该加热器到该传感器的热传导，该热传导是通过由热传感器检测的温度的增加检测的。在一方面，该加热器是电阻式加热器，该电阻式加热器的温度随着电流增加而增加，诸如通过连接到加热垫的导电线。在一方面，其中附肢是有生命的组织，优选地该加热器被放置在外表面上以避免对有生命的组织的不希望的加热。因此，该热传感器可以与内表面上的加热器对齐。在一方面，可以通过使用非成对的热传感器调整环境温度中的波动来校准该系统。替代地，该通信可以可选地是光源和光学检测器之间的光学通信，其中光传输作为源和检测器之间的衬底厚度的函数而改变。
在一方面，传感器被设置在本文中描述的系统中的任一个的内表面上。该传感器或多个传感器可以是一个或多个热传感器、水合传感器或另一个检测感兴趣的生物参数(例如，pH、增氧水平等)的传感器，所述热传感器测量身体温度包括作为对体核温度的测量，所述水合传感器测量水合水平包括作为对整个身体水合的测量。这样的测量在提供关于有害事件(诸如，中暑或脱水)的潜在风险的预警中是有用的。
在一个实施方案中，第一电子器件和第二电子器件彼此电气通信，其中衬底厚度的变化使所述电子器件之间的电容或电阻变化。以此方式，通过测量内表面和外表面上的一对对齐的电极之间的电容来确定压力或力。在一方面，第二传感器阵列生成电输出，该电输出被输入到第一致动器阵列，其中该第一致动器阵列与是使用者的皮肤的附肢表面连系以向该使用者提供关于外部表面的信息。在此情况下，“信息”指由传感器检测的属性，且因此，可以是物理属性(诸如，由表面接触生成的接触力或压力)或外部表面固有的属性(诸如，温度、pH、水合或化学材料或生物材料的存在)。
可安装于附肢的电子系统的一个实施例包括：(i)弹性体衬底，其具有一个内表面和一个外表面，其中该内表面限定一个壳体，该壳体能够接收具有曲面的附肢；(ii)第一电子器件，该第一电子器件由该内表面支撑；(iii)第二电子器件，该第二电子器件由该外衬底支撑，其中该第一电子器件和该第二电子器件相对于彼此处于相对置的配置且被分开相隔该弹性体衬底的厚度以形成功能压力传感器，该功能压力传感器的输出作为弹性体衬底厚度的函数而改变；其中该第一电子器件和该第二电子器件中的每个可以包括具有小于1mm的厚度和小于5mm的横向尺度的薄导电材料，且该弹性体衬底具有小于10mm的静置厚度以用于一个输出，当一个电极被供电时该输出是电容。
在另一个实施方案中，该可安装于附肢的电子系统包括：弹性体衬底，其具有一个内表面和一个外表面，其中该内表面限定一个壳体，该壳体能够接收具有曲面的附肢，且该弹性体衬底具有小于10mm的静置厚度；第一电子器件，该第一电子器件由该内表面支撑；第二电子器件，该第二电子器件由该外衬底支撑，其中该第一和第二电子器件相对于彼此处于相对置的配置且被分开相隔该弹性体衬底的厚度以形成一个压力传感器，该压力传感器的输出作为弹性体衬底厚度的函数而改变；该第一电子器件和该第二电子器件中的每个包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件，具有小于1mm的厚度和小于5mm的横向尺度。
在一方面，该系统还包括多个第一电气互连线以电气连接第一电极阵列的每个构件，且该系统还包括多个第二电气互连线以电气连接第二电极阵列的每个构件，其中所述电气互连线是蛇形配置。所述电气互连线可以由包封层独立地包封。阻挡层可以使该多个第一电气互连线与该多个第二电气互连线电气隔离。向该弹性体衬底施加的压力使成对的电极之间的衬底厚度减小，从而使电容增加。另一个实施例是第一电子器件和第二电子器件彼此热通信，其中所述电子器件中的一个是热源，而该电子器件是测量温度的热检测器，且该热源和该热检测器之间的弹性体衬底厚度的变化使由该热检测器检测到的温度变化。
本文中讨论的系统还被称作“可安装于附肢的电子系统”或“附肢共形系统”，且可以包括具有一个内表面和一个外表面的薄的、柔性的和/或可拉伸的衬底。该衬底的内表面限定一个壳体，该壳体用于接收曲面(例如，附肢表面)，诸如通过覆盖和共形地接触与该壳体内的附肢相关联的表面。可选地，在厚度方面描述该衬底，诸如，小于10mm的厚度，小于1mm的厚度，小于500μm的厚度或在大于或等于100μm且小于或等于1mm的范围上选择的厚度。可以基于运行条件和相关应用选择厚度。例如，在具有大量表面磨损的应用中，该衬底可以相应更厚和/或具有更高耐久性特性。功能电子器件由该弹性衬底内表面或该弹性衬底外表面支撑。该功能电子器件包括一个器件部件，该器件部件是一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件。该功能电子器件(包括其任何器件部件)是可拉伸的且可弯曲的。该功能电子器件(包括其任何器件部件)具有一个厚度，诸如小于或等于10μm的厚度。所述器件的薄的布局几何结构和该弹性体衬底的属性在目标表面和该电子器件之间的相互作用方面提供多个功能益处，且还有助于制造本文中的任何器件的特定独特转移印刷工艺。
例如，该衬底的内表面可以是视觉地和/或物理地不可接触的，原因在于壳体的三维形状是限定了内部体积的一个封闭表面。特别是如果壳体是小的，则这样的壳体是难于进入的，使得难于将功能电子器件放置在壳体表面上。尽管这样的壳体可以具有一个或两个开口，但与开放壳体——具有可以被用来打开壳体以转移印刷的自由端——相比，仍不能容易地进入以实现功能电子器件的转移印刷。本发明的弹性体衬底属性允许在外表面上专门配置的功能电子器件被翻转，使得该功能电子器件在限定壳体的内表面上。这是通过专门配置的薄器件部件布局和对应的薄功能电子器件实现的，它们可以在不对器件功能产生不利影响的情况下被大幅拉伸、弯曲和/或折叠。因此，本发明的一个方面涉及如下一个内表面，该内表面对于常规电子器件转移印刷工艺是不可物理进入的。作为对比，本文中讨论的衬底中的任一个的外表面背向内部，且可在未施加力或施加最小力的情况下视觉地和物理地接触。例如，该外表面可以具有凹入，通过施加相对直接的最小力以拉伸该衬底，该凹入变得可物理接触，从而移除期望的区域上的凹入或褶皱。将功能电子器件阵列转移印刷到外表面并随后翻转衬底表面便于将功能电子器件和阵列放置在原本对于常规转移印刷技术是不可进入的极其有限的内部体积和壳体中。
在一个实施方案中，本文中所提供的任一个器件和方法中的衬底中的任一个具有内表面和外表面，在不使由该内表面或该外表面支撑的功能电子器件的功能参数大幅退化的情况下，该内表面和该外表面是可互换地翻转的。在此实施方案中，哪个表面支撑该功能电子器件并无关系，这是因为衬底表面可以被容易地翻转，使得通过翻转衬底表面可以使面向外的电子器件向内翻转。类似地，通过翻转衬底表面可以使面向内的电子器件向外翻转。因此，在一方面，该弹性体衬底材料和附接的功能电子器件被选择具有适当物理特性，以允许在对衬底完整性或器件功能产生不利影响的情况下翻转。例如，该材料可以具有相对低的模量(诸如，小于1MPa、小于500kPa、小于100kPa，或选自大于或等于10kPa且小于或等于200kPa的范围)。类似地，该衬底可以具有相对高的断裂应变，诸如大于或等于约200％、500％、800％的断裂应变、或选自大于或等于400％且小于或等于1200％的范围的断裂应变。在一方面中包括，为了与使用者的皮肤连系，该衬底可以是(聚)硅氧烷材料，诸如(聚)硅氧烷(肖氏00-30硬度(Smooth-On,Inc.))。
在一方面，本文中提供的电子器件中的任一个包括功能电子器件阵列。在一个实施方案中，所述功能电子器件是传感器、致动器、或传感器和致动器二者。例如，传感器可以提供关于与电子器件相关的物理参数(诸如，传感器运动、速度、加速度)的信息或关于与电子器件物理接触的表面相关联的物理参数(例如，压力、力、温度、电势、导电率、水合、湿度、电磁辐射或传感器能够测量的任何参数)的信息。作为对比，致动器用于向表面提供信号或刺激。可选地，可以通过多个传感器控制多个致动器，诸如在内表面上的致动器以及在外表面上或另一个衬底的外表面上的传感器。以此方式，提供了虚拟现实系统，诸如，使用者在没有实际接触另外的表面的情况下“感觉”到该表面“感觉”如何，诸如通过一个表面被本文提供的任一个器件覆盖的远程受控仪器或机器人器件。替代地，多功能器件(诸如，手套)可以在外表面上具有传感器以感测一个参数，然后该参数被传输到在与使用者皮肤共形接触的内表面上的刺激器。以此方式，关于该手套外部的状况的信息通过内表面上的刺激器被使用者检测到。
一种能够在不牺牲器件功能的情况下翻转和/或拉伸衬底表面以适应成形表面(甚至高度不规则形状)的方式是通过专门地构建和封装电子布局和几何结构使得最容易断裂的刚性材料与高应力隔离。例如，柔性的且可拉伸的互连线可以被包含到功能电子器件中且被定位以便适应弯曲和挠曲应力，从而使刚性或易碎材料与过度高的应力隔离。互连线电气连接功能电子器件(包括多个功能电子器件)，该功能电子器件可以被配置为刚性器件岛。在一个实施方案中，该柔性的且可拉伸的电气互连线包括弯曲配置的导电金属。弯曲配置的实施例包括波浪形几何形状(例如，参见例如美国专利No.7,622,367(38-04A))，曲折几何形状(例如，参见例如美国专利No.8,217,381(134-06))，和/或蛇形配置(例如，参见例如美国专利公布2010/0002402(213-07)；PCT公布WO2011/084450(126-09WO)；美国专利公布2013/0041235(29-11))。
可选地，互连线包括蛇形配置的纳米线。特别地通过提供相对于互连线所连接的更刚性的部件小的互连线横截面尺度实现高度的柔性和弯曲性。例如，该纳米线可以具有矩形横截面，其具有选自大于或等于50nm且小于或等于1μm的范围的厚度，且具有选自大于或等于1μm且小于或等于1mm的范围的宽度。在一方面，该蛇形配置由平均曲率半径表征，该平均曲率半径诸如选自大于或等于100μm且小于或等于10mm的范围。
在一方面，该电子器件包括被布置在至少两个互连层中的多个互连线，其中相邻的互连层由阻挡层分开，该阻挡层是电绝缘弹性体层，从而提供了具有叠加的互连线的紧凑布线。
所述电气互连线在功能电子器件是相对刚性的(诸如由相对易碎的部件制成，包括半导体部件(诸如，薄层))的实施方案中是特别地有利的。在一方面，所述功能电子器件包括电气连接到至少一个互连线的刚性器件岛。在此方面，该互连线的弯曲配置适应来自薄弹性体衬底的弯曲和拉伸的应力，从而将所述刚性器件岛与施加的应力隔离。在一方面，所述弯曲应力和拉伸应力来自翻转该薄弹性体衬底的内表面和外表面。
本文中提供的电子器件中的任一个可以包括功能电子器件阵列，该功能电子器件阵列由功能电子器件的总数量表征，诸如，数量选自大于或等于2且小于或等于1000的范围。在一方面中，该数量是在约4到100之间。在一方面，该数量是在约4到20之间。在一方面，以覆盖区面积进一步限定本文中描述的阵列中的任一个，其中该覆盖区面积是由该阵列覆盖的表面面积，且可以被限定为该阵列中的个体器件的最外部分。因此，基于功能电子器件的数量和覆盖区面积，确定空间密度。对于要求优良空间分辨率的应用，可以是每平方毫米多达约1到10个器件。对于其他优良空间分辨率不是必须的应用，器件可以更稀疏地分布，诸如每平方厘米1到10个器件。
在一方面，该功能电子器件包括用于与曲面连系的电触觉刺激器的多路复用阵列，其中该曲面对应于有生命的组织。
在一个实施方案中，本文中提供的电子器件中的任一个是人机接口的一部分，诸如用于手术的装有仪器的手套或医用手套。所述电子器件容易用在其他应用中，包括用于测量对表面施加的力或压力的力传感器阵列或压力传感器阵列。这样的一个应用可以提供例如对施加至表面的力的高度准确理解且如果超过阈值则相应地提供预警或警报。例如，这可以在任何生物表面上进行。
在一方面，所述无机半导体部件和/或所述金属导体部件独立地包括具有小于或等于1μm的厚度的一个或多个薄膜结构。
在一个实施方案中，该电子器件包括一个或多个无机半导体部件，诸如独立地包括纳米膜结构、多晶半导体材料、单晶半导体材料或掺杂的多晶或单晶半导体材料的无机半导体部件。
在一方面，该器件具有中性机械平面(NMP)，其中该中性机械平面被定位在如下一个深度处，该深度对应于该器件内的该无机半导体(诸如一个是纳米膜的无机半导体)的位置。这样的中性机械平面定位进一步有助于器件对弯曲和拉伸应力(诸如，在衬底内表面和外表面的翻转过程中发生的)的容限。
在一方面，该器件包括一个或多个金属导体部件，诸如是具有曲线几何结构的电气互连线的金属导体部件。该曲线几何结构可以是至少部分地自立的。该曲线几何结构可以包括蛇形配置，其中该弯曲在平面内、在平面外或在平面内以及在平面外。在一个实施方案中，电气互连线电气连接刚性器件岛。在一方面，刚性器件岛包括无机半导体，诸如硅纳米膜。
在一方面，所述刚性器件岛对应于传感器或致动器部件的位置，由于多个零件是相对易碎的且易受物理断裂影响的，因此所述传感器或致动器部件倾向于是应变敏感的。在一方面，所述传感器是电触觉器件、运动传感器、压力传感器、压力致动器、热传感器、热源或上述各项的组合，该配置可以被描述为网孔几何结构，在该网孔几何结构中，所述曲线互连线被配置以适应应力，否则刚性器件岛不会良好承受该应力。
如所描述的，所述功能电子器件可以由衬底外表面或由衬底内表面支撑，尤其是考虑到其中该衬底是可翻转的实施方案。在一方面，支撑功能电子器件的外表面被翻转，使得在翻转之后由外表面支撑的功能电子器件变为由内表面支撑的功能电子器件。在一方面，在翻转之后，在从面向外的表面翻转到面向内的表面的几何结构之后，在内表面上的功能电子器件的至少90％保持功能。以此方式，由内表面限定的壳体实际上对应于最初是外表面的衬底表面。
在一个实施方案中，例如，至少一部分的所述一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件或二者是可印刷的结构。在一个实施方案中，例如，至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者通过转移印刷被装配在所述柔性的或可拉伸的衬底上。在一个实施方案中，例如，至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者通过微转移印刷、干接触转移印刷、溶液式印刷、软平版印刷、复制模制或压印平版装配在所述柔性的或可拉伸的衬底上。
在一个实施方案中，该薄弹性体衬底内表面限定一个壳体或一个内部体积，该壳体或内部体积具有用于接收和覆盖曲面的至少一个开口。在一方面，待被覆盖且被包含在该壳体中的表面是作为有生命的动物的一部分的对象，诸如，附肢、手指、臂部、腿部、头部或躯干部。
在一个实施方案中，薄弹性体衬底内表面限定用于接收曲面和衬底的壳体，该薄弹性体衬底内表面具有接收、容纳和在自生成的接触力下共形地接触该曲面的物理属性。在一方面，该物理特性对应于小于或等于500kPa的衬底杨氏模量，以及大于或等于500％的衬底断裂应变。在功能上，这确保了衬底可以共形地接触甚至高度不规则地成形的表面且还可以在不对结构完整性产生不利影响的情况下经历表面翻转。
在一方面，该壳体的接收尺度小于曲面的对应尺度，其中在使用过程中，薄弹性衬底中的应变使该接收尺度增大以在不对功能电子器件产生不利影响的情况下容纳被接收在该壳体内的表面。例如，如果衬底用于接收手指，则该壳体的直径可以小于该手指的直径。因此，在使用过程中，手指使弹性体衬底拉伸，从而在该手指表面和该衬底之间生成径向方向的接触力。以此方式，应变生成该薄弹性体衬底和该壳体内的曲面之间的紧密接触力，以建立和维持衬底内表面上的器件部件与曲面之间的紧密且共形的接触。
该衬底中的应变的量可以被改变，以便控制该衬底(且因此内衬底表面上的任何功能器件)与壳体内的表面之间的接触力的量。对于需要较大的接触力的应用，壳体的特征尺度相对于被容纳的物体的尺寸是相应减小的。例如，通过减小壳体的直径减小壳体体积。在一方面，该电子器件在使用期间具有的应变选自大于或等于1％且小于或等于100％的范围。当然，由于弹性体衬底以及高度柔性的且弹性的电子器件的大断裂应变，诸如通过使用柔性的和可拉伸的互连线以及薄的布局几何结构，当需要时本发明可以适应甚至更高的应变和应力。
可以以壳体(在本文中还被称为“内部部分”或“内部体积”，且与“内部部分”或“内部体积”可互换地使用)进一步描述该电子器件，包括内部部分长度、宽度、深度和/或体积。例如，该壳体可以是具有5mm到30cm的平均直径和/或5mm到30cm的平均长度的圆柱形形状。在一方面，该壳体具有大于或等于1cm3且小于或等于10000cm3的体积。
在一方面，该电子器件是电子器件阵列，其具有的电子器件空间密度选自在约1mm-2(高密度覆盖率)和1cm-2(低密度覆盖率)之间的范围。
在一个实施方案中，该壳体具有基本上圆柱形或部分球形或半球形形状。该圆柱形形状可选地在一端处被覆盖，诸如覆盖手指尖。因此，任一个电子器件可以具有被成形以接收手指或手指尖的内部部分。该圆柱形形状还可以是两端开放的管。
在一方面，该壳体是部分封闭的体积，使得诸如通过迫使曲面进入到该内部部分中，该曲面被覆盖。作为对比，“开放体积”指具有至少一个自由移动的端部的壳体，因为该端部与衬底的另一部分不是连续地连接的。以此方式，开放体积可以对应于围绕曲面缠绕内表面且紧固衬底的松弛端以形成内部部分。在衬底自生成的力下，这可以是通过在纵向方向的张力下使薄弹性体衬底围绕曲面缠绕确保表面覆盖和共形接触来实现的。替代地，该薄弹性体衬底可以在圆周方向的张力下卷绕在生物表面上，诸如通过迫使部分地封闭的体积的开口进一步开放以接收生物表面。
在一个实施方案中，本文中描述的电子器件中的任一个可以是多功能的。多功能指存在至少两种不同类型的提供不同功能的功能电子器件，诸如电触觉刺激器和传感器器件。在一方面，该内表面支撑第一阵列的功能电子器件，而该外表面支撑第二阵列的功能电子器件，其中该第一阵列具有与该第二阵列不同的功能。例如，该第一阵列可以包括用于连系有生命的动物的与该第一阵列的电子器件共形接触的皮肤的电触觉刺激器，而该第二阵列可以包括用于测量来自该第二阵列的电子器件与外表面之间的接触相互作用的物理参数的传感器。传感器的实施例包括应变计传感器和触觉传感器，诸如压阻式传感器、压电式传感器、电容式传感器、弹性体电阻式(elastoresistive)传感器。
在一方面，第一阵列的电触觉刺激器根据由第二传感器阵列(诸如，在覆盖手指的衬底的外部和内部上的传感器和刺激器)测量的物理参数与有生命的动物的皮肤连系。
在一个实施方案中，该功能电子器件阵列具有由该阵列的最外构件限定的覆盖区表面面积。根据感兴趣的应用，制造所述器件的方法可与宽范围的覆盖区表面面积兼容。在一个实施例中，该覆盖区表面面积选自大于或等于0.5cm2且小于或等于100cm2的范围。
在一个实施方案中，所述功能电子器件阵列包括用于与有生命的组织连系的电触觉刺激器的多路复用阵列。在一方面，所述功能电子器件阵列包括电极(诸如，用于感测电参数和/或用于应用电参数(诸如，电势)的电极)阵列。在一个实施方案中，每个电极包括一个直径小于1mm的内盘和一个围绕该内盘的外环，其中该内盘和外环相对于彼此同心地定位，其中该内盘和外环之间的间隔距离选自大于或等于100μm且小于或等于500μm的范围。在一方面，所述电极的厚度小于1μm，诸如，在数百纳米(例如，100nm到900nm)的量级上。在一方面，所述半导体部件中的任一个包括硅纳米膜，该硅纳米膜是作为二极管的电子器件的一部分，诸如，厚度小于1μm或在数百纳米(例如，100nm到900nm)量级上的二极管。所述二极管和电极可以包括多路复用电路的一部分以便于器件控制和输出处理，特别是对于包括大量功能电子器件的阵列。
在另一个实施方案中，本发明是一种用于制造本文中描述的器件中的任何一个的方法。在一方面，提供的是通过提供具有面向内的表面和面向外的表面的弹性体衬底来制造用于覆盖曲面且与该曲面连系的电子器件的方法。功能电子器件(诸如，功能电子器件阵列)被转移印刷到该弹性体衬底面向外的表面。该弹性体衬底被翻转，使得在翻转之后，面向外的表面是面向内的表面，而面向内的表面是面向外的表面，从而将器件部件阵列设置在面向内的表面上，其中在翻转之后，功能电子器件阵列保持功能。“保持功能”指在翻转之后保持至少90％的、至少95％的或全部的功能电子器件功能。通过结合本文中所提供的器件几何结构中的一个或多个实现期望的功能水平，包括通过使用超薄的器件和器件部件(例如，小于1μm)、柔性的且可拉伸的互连线，包括蛇形几何结构，以及中性机械平面(NMP)布局。因此，这些器件布局和几何结构中的任何一个或多个可以被包含在本文中公开的方法中的任何一个或多个中以甚至在与表面翻转相关联的应力之后获得坚固的器件。
在一方面，面向内的表面限定一个用于接收、覆盖和连系曲面的内部体积或部分。在一方面，该弹性体衬底的壳体是通过如下方式获得的：倚靠曲面或其模具浇注弹性体前体，并使该弹性体前体固化以获得具有面向内的表面和面向外的表面的弹性体衬底。以此方式，该衬底可以针对将被用在该系统中的特定曲面而定制。尤其，可以生成在静置时表面曲率对应于曲面的弹性体衬底。可选地，形成的固化的衬底的内部体积尺度稍微小于具有待被接收的曲面的物体的相应尺度。例如，该表面的模具在尺寸上可以被相应地稍微减小。这是一种用于确保存在由弹性体衬底的应变生成的自生成接触力以容纳待被接收的曲面的方法。在一方面，选择该模具尺寸以便在该弹性体衬底中生成如下应变，该应变选自大于或等于1％且小于或等于100％、或在约1％与20％之间的范围。替代地，可以通过本领域中已知的另一种工艺(诸如，挤压)制得在静置时的衬底曲率。
在一方面，转移印刷包括将功能电子器件阵列从转移印章转移到弹性衬底的外表面，诸如，通过转移印刷(例如，见美国专利号7,943,491(41-06)；7,799,699(43-06)；7,932,123(151-06)；8,217,381(134-06)；8,198,621(38-04D)；7,622,367(38-04A)，所有这些美国专利都以引用的方式专门地纳入)。在一个实施方案中，特别是对于具有曲面的弹性体衬底，转移印刷还包括使弹性体衬底变平成为平坦几何结构，并将功能电子器件阵列转移到平坦几何结构的弹性衬底。在转移之后，弹性体衬底可以被释放以松弛回到其曲面几何结构。在另一方面，转移印刷包括在曲线几何结构的弹性衬底的外表面上滚压转移印章。
在一方面，待被接收在内部体积或内部部分中的曲面具有对应于手指或手指尖表面形状的表面形状。
在一方面，电子器件被包含到手套的手指或手指尖中。在一方面，功能电子器件包括传感器阵列、致动器阵列、或传感器和致动器二者的阵列。
在一个实施方案中，功能电子器件包括网孔配置的电触觉电极阵列，其中电气互连线被电气连接到电触觉电极。
在一方面，本发明是使用本文中的器件中的任一个的方法，诸如，与物体的表面连系的方法。在一个实施方案中，该方法包括提供具有面向内的表面和面向外的表面的薄弹性体衬底，该面向内的表面限定一个壳体。功能电子器件被支撑在该面向内的表面或该面向外的表面上。该功能电子器件包括器件部件，该器件部件是一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件。该功能电子器件是可拉伸的且可弯曲的，具有小于或等于10μm的厚度。支撑该功能电子器件的表面与物体表面物理地接触，以使该功能电子器件与物体的物体表面连系。在一方面，该壳体接收物体和附随表面，以便向衬底提供物理支撑。在一方面，该方法涉及使该壳体的体积膨胀，以便容纳接收在该壳体中的该物体和曲面。
对于该衬底内表面上的器件，该方法还包括将物体的表面引入到该壳体以用于连系。例如，该物体可以是有生命的动物的一部分且该物体表面对应于皮肤或表皮层。该功能电子器件可以包括传感器阵列、致动器阵列、或传感器和致动器二者的阵列。在一个实施方案中，该器件包括电触觉刺激器(诸如，用于刺激在所述电触觉刺激器下面的皮肤或表皮层中的神经的刺激器)阵列。
替代地，对于由面向外的表面支撑的功能电子器件，物理接触步骤可以包括将衬底壳体外部的物体的表面引入到该面向外的表面。在此方面，在该外表面上的功能电子器件与位于外部的物体表面连系，包括测量触觉感觉的传感器。在一方面，该方法还包括将支撑物体插入到该内部部分中以物理地支撑该弹性体衬底的步骤。例如，在远程感测中，该支撑物体可以是远程受控的物体或由机器人控制的器件的一部分。在此方面，该功能电子器件可以包括用于测量物体表面的物理参数(范围从触觉生成的力参数到固有的与表面相关的参数，诸如温度、传导率、硬度、弹性或取决于感兴趣的应用的另一参数)的传感器阵列。
在另一个实施方案中，第一功能电子器件由该面向内的表面支撑，第二功能电子器件由该面向外的表面支撑，且该物理地接触的步骤包括将第一物体的表面引入到该内部部分，将第二物体的表面引入到该外表面。例如，该第一物体可以对应于有生命的人的附肢，该第一功能电子器件是与覆于该附肢上的组织相连系的电触觉刺激器阵列的一部分。该附肢可以是手指或手指尖，在手指或手指尖处根据在该外表面上支撑的第二功能电子器件与该第二物体表面的相互作用提供电触觉刺激。在手术手套的情况下，该第二物体表面可以是患者的一部分，诸如生物组织。
本文中提供的器件和工艺中的任一个可以涉及接收人体的一部分(包括手指、手指尖或本文中所公开的任何其他部分)的壳体。
本文中提供的是被配置以与使用者的生物表面共形的电子器件，该生物表面包括表皮层或皮肤层。在一个实施方案中，该生物表面对应于附肢。在一个实施方案中，该生物表面是一个手指或多个手指，包括手指尖。在一个实施方案中，该生物表面是人体的一部分，包括表皮或皮肤。该器件对于安装到使用者表面的成形的部分(包括移动和/或变形的使用者表面)是特别有用的。本发明的一个方面是将该电子器件设置在柔性的、可变形的和/或可弯曲的衬底上，当该衬底被适当地安装在使用者上时该衬底提供自生成的力以确保该电子器件与该使用者表面良好接触，其中该接触被良好维持且甚至可持续长时间段，根据感兴趣的应用按照期望该时间段范围从许多分钟到许多小时或许多天。
在一个实施方案中，该电子器件具有带有与生物表面曲率匹配的三维曲率的衬底。“三维曲率”指由(x、y、z)坐标或该坐标的变换限定的表面。当衬底表面和生物表面(特别是对于衬底接收表面的支撑部件阵列的那部分)之间存在基本对应时，该曲率被认为与该生物表面“匹配”。在此实施方案中，衬底的接收表面以及部件阵列能够与该生物表面物理接触(包括共形接触)。当衬底接收表面在面向内的方向上取向时，其限定一个具有内体积的壳体，该内体积被配置以接收生物表面，诸如，使用者的手指、附肢或其他可接触的部分。
提供用于接收使用者身体部分的壳体和内体积的器件配置的功能益处是器件衬底可以提供自生成的力以确保生物表面和阵列的部件之间的紧密接触。在一方面，该自生成的力是足够的，以致于不需要粘合部件或外部力生成，且缺少这些部件不影响可靠地生成和维持共形接触的能力。
来自器件衬底的自生成的力可以是在相对于部件阵列中的个体部件的法向方向上施加的物理力。尽管力是在多个方向上施加的，其中方向和幅度可以随着生物表面改变，但对于个体部件，该部件上的法向力可以由此力分布计算得到。可以通过多个不同实施方案生成此法向力。在一个实施方案中，该电子器件在张力下被缠绕在生物表面上，从而提供期望的力。替代地，该电子器件可以被卷绕在表面上，其中有效的圆周方向的张力提供该法向力以确保该器件和下面的生物表面之间的共形接触，甚至在一个范围的在三个空间方向中的每一个上空间改变的曲面上。
该器件的配置确保即时当该器件经受大应力时，诸如，在该器件应用到皮肤、手指或身体的其他区域期间，该阵列中的大多数部件保持功能。在一方面，在施加到生物表面之后，至少70％、至少90％、至少95％或约全部的部件或功能电子器件保持功能，包括通过操纵表面取向以确保部件阵列是面向内的且被定位用于与皮肤的物理和/或共形接触。
在一方面，通过使由接收表面支撑的部件阵列从面向外的配置翻转到面向内的配置形成该器件内体积。对于部件阵列被转移印刷到可物理接触的表面(例如，面向外的表面)的那些器件，此方面是特别有意义的。这样的面向外的表面被适当地配置以通过翻转该衬底使得先前定位的外表面对应于该面向内的表面来提供共形接触。
在一个实施方案中，该衬底形成开放管体积，其中该衬底具有两个开放端，且在所述开放端之间存在与生物表面的共形接触。这样的配置对于在其末端的一部分未被覆盖的附肢(诸如手指套筒(例如，减去手指尖的手套)、臂带、腿带或前额带或其包裹物)上滑动的器件是特别有意义的。在此方面，该内体积不具有物理端表面，而作为替代是由衬底的边缘限定的端。替代地，该衬底形成部分封闭的体积，诸如对于由手套的手指尖部分限制的手指。在此方面，该内体积的一端具有对应的物理表面，其中另一端开放以接收生物表面。在任一个实施方案中，可以由深度和直径或其特征值测量(包括例如通过在整个衬底上平均，因为这些衬底形状是复杂的(例如，非圆柱形))限定该内体积。
根据期望的应用，该器件与任意数量或类型的传感器、效应器、致动器或电路元件可兼容，包括如在126-09,29-11P,134-06,3-11,7-11,150-11,38-04C,38-04D中的任一个中以及如下文中提供的任何其他中所公开的，对于如在此公开的材料、部件、配置和制造与使用方法，它们以引用的方式明确纳入本文。
在一方面，由任何一个或多个相关参数(包括尺度)、阵列特性(包括部件数量和密度以及覆盖区表面面积)进一步表征该器件。覆盖区表面面积指阵列的覆盖面积，以及与部件阵列共形接触的生物表面的相应面积。该器件良好地适合于在任何尺寸面积上的配置，该尺寸面积的范围从相对小(例如，0.5cm2)到相对大(例如，100cm2或更大)。
本文中还提供了用于制造或用于使用本文中公开的器件中的任一个的相关方法。器件的多种物理特性提供了专门操纵该器件以实现功能益处的能力。例如，该衬底能够被成形至任何期望的表面和被转移到该期望的表面的电子活性材料。对于转移印刷，衬底的外表面被配置作为电子活性材料的接收表面，这是因为与面向内的表面相比，通常面向外的表面是更可接触的。衬底的可变形性提供了接下来将该接收表面从面向外的配置翻转到面向内的配置的能力，从而便于当该器件被安装或被应用到生物表面时电子活性材料与该生物表面之间的紧密接触。
在一方面，本发明提供了一种制造可安装于附肢的电子系统的方法，该方法包括步骤：(i)提供具有最初面向内的表面和最初面向外的表面的柔性的或可拉伸的衬底，该最初面向内的表面限定一个初始壳体；(ii)将包括一个或多个传感器、致动器或二者的柔性的或可拉伸的电子器件转移印刷到该柔性的或可拉伸的衬底的该最初面向外的表面；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度；以及(iii)翻转该弹性体衬底，以使得在翻转之后该最初面向外的表面变为随后面向内的表面，该初始面向内的表面变为随后面向外的表面，该随后面向内的表面限定一个用于接收附肢的最终壳体，从而将该电子器件设置在该随后面向内的表面上；其中在使翻转该衬底的步骤之后，该柔性的或可拉伸的器件保持功能。
在一个实施方案中，例如，该附肢是手、手指、手指尖、颅骨、脚、脚趾、腿、躯干或上述各项的任意部分。在一个实施方案中，例如，提供该柔性的或可拉伸的衬底的步骤包括：(i)倚靠该附肢的表面或其模具浇注弹性体前体；以及(ii)使该弹性体前体固化以获得具有如下壳体形状的该柔性的或可拉伸的衬底，该壳体形状在静置时对应于该附肢的形状。在一个实施方案中，例如，转移印刷步骤包括通过选自由微转移印刷、干接触转移印刷、溶液式印刷、软平版印刷、复制模制或压印平版组成的组的技术转移致动器、传感器、或致动器和传感器的阵列。在一个实施方案中，例如，该转移印刷步骤包括将致动器的阵列、传感器的阵列、或致动器和传感器的阵列从弹性体转移印章转移到该弹性衬底的最初外表面。在一个实施方案中，例如，该转移印刷步骤还包括将该弹性体衬底平坦成平坦的几何结构且将该致动器的阵列、传感器的阵列、或致动器和传感器的阵列转移到平坦几何结构的弹性衬底。在一个实施方案，例如，该转移印刷步骤还包括在曲线几何结构的弹性衬底的外表面上滚压该弹性体转移印章。在一个实施方案中，例如，最终的壳体具有对应于手指或手指尖表面形状的内表面形状。在一个实施方案中，例如，该系统被包含到手套的手指或手指尖中。
在一个实施方案中，例如，包括将一个或多个传感器、致动器或二者转移印刷到该柔性的或可拉伸的衬底的随后外表面的步骤，从而将第一传感器、或第一致动器或二者设置在该随后内表面上，而将第二传感器、或第二致动器或二者设置在该随后外表面上。在一个实施方案中，例如，该第一传感器、或第一致动器或二者包括电触觉刺激器阵列，且该传感器、或致动器或二者包括触觉传感器阵列。在一个实施方案中，例如，该方法还包括使所述触觉传感器与所述电触觉传感器可通信地连接，使得通过来自所述触觉传感器的输出控制所述电触觉传感器。在一个实施方案中，例如，电触觉传感器阵列生成电刺激的空间变化模式。
在一方面，通过倚靠期望的形状浇注聚合物来获得衬底曲率。该期望的形状可以是生物表面自身，诸如对于定制的应用。替代地，该期望的形状自身可以是生物表面形状的模型。替代地，通过非浇注工艺获得衬底曲率，包括通过使用商业可得的衬底(例如，手术手套)。
通过这样的浇注工艺制造可安装于附肢的电子系统的方法的一个实施例包括：(i)提供一附肢或其模具；(ii)将包括一个或多个传感器、致动器或二者的柔性的或可拉伸的电子器件设置到该附肢或其模具的表面；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度；(iii)将预聚合物引入到由该附肢或其模具的表面支撑的该柔性的或可拉伸的电子器件；以及(iv)使该预聚合物聚合以形成具有支撑该柔性的或可拉伸的电子器件的内表面的柔性的或可拉伸的衬底。可选地，该方法还包括将该衬底和该柔性的或可拉伸的电子器件从该附肢或其模具的表面移除的步骤。
所述方法中的任一种方法还可以包括将包括一个或多个传感器、致动器或二者的柔性的或可拉伸的电子器件转移印刷到该柔性的或可拉伸的衬底的外表面上的步骤；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度。以此方式，将电子器件设置到内表面和外表面二者，而非必须翻转该衬底表面。
在一个实施方案中，该转移印刷步骤包括将电子活性材料转移到已经被平坦的衬底。替代地，诸如对于保持倚靠使用者表面或其模具定位的衬底，该转移印刷可以是到曲面，诸如，通过印章在该曲面上的旋转或滚动运动。
不希望受任何特定理论的束缚，本文中可以有对涉及本文中公开的器件和方法的基本原理的观点或理解的讨论。可以确认的是，不管任何机械学上的解释或假设的最终正确性，毫无疑问地本发明的实施方案是能够操作且有用的。
附图说明
图1.示意性例示用于将互连的器件结构从衬底(该互连的器件结构被制造在该衬底上)转移印刷到弹性体片上的过程。(a)形成在开放网孔几何结构的硅晶片上的互连的传感器和电子器件被提升到PDMS板坯(即，印章)的表面上。(b)网孔的背侧和用于支撑的PDMS印章被涂布以薄SiO2层，且然后被按压到弹性体片(Ecoflex)上；(c)移除PDMS，完成转移。
图2.用于在弹性体手指管的内表面上制造可拉伸的、网孔几何结构的电触觉刺激器的多路复用阵列的过程。(a)将弹性体前体浇注和固化在模型手的手指上，形成薄的(～500μm厚)、封闭形式的膜，即，手指管；(b)PDMS印章(在此由玻璃显微镜载玻片支持)将电触觉器件递送到此手指管的外表面，同时手指管被压缩成平坦几何结构；(c)在自立的手指管的外部上的电触觉阵列；(d)将该管的内部向外反转或翻转以将该阵列重新安置在手指管的内表面上，使得先前的外表面变为内表面，而先前的内表面变为外表面，这里示出此翻转过程的中间点。
图3.“翻转”过程的力学建模和应用到与SiNM二极管的电触觉刺激器的多路复用阵列。(a)在与将管的内部向外翻出相关联的弯曲过程中计算出的Ecoflex手指管的(分析和FEM)分布图，示出该管的半径(R径向＝7.5mm)和最小弯曲半径(R轴向)之间的线性关系；(b)在此过程期间针对内表面和外表面上的最大应变的FEM结果；(c)具有蛇形网孔互连线的多路复用电触觉阵列的示意性例示，其中示出PINSiNM二极管(翻转之后的)放大图解(右上)和图像(右下)；(d)器件的两个区域的示意性横截面例示——其中用红色虚线指示NMP的位置，以及在翻转过程期间针对最大应变的分析结果；(e)在翻转之前和之后SiNM二极管的I-V特性；(f)SiNM二极管中的最大应变和hNMP(中性机械平面和SiNM的下表面之间的偏移)作为SiNM的厚度的函数。
图4.手指管上的2×3多路复用电触觉阵列的力学和电气特性。(a)电触觉感觉所要求电压作为刺激频率的函数。插图：在实验期间人手指上的电触觉阵列；(b)与人拇指接触的多路复用电触觉电极的I-V特性；(c)二极管多路复用方案的电路图解；(d)功能表，示出用于对六个通道中的每个通道寻址的输入(H＝高；L＝低)。
图5.用可拉伸的SiNM应变计阵列检测手指运动。(a)由于沿着纵向(y)方向施加的10％的总体应变导致的1×4应变计阵列(在蛇形互连网孔的顶部附近的笔直、竖直结构)的最大主应变的FEM结果。上插图示出了由黄色虚线框突出显示的应变计中的应变。下插图提供了制造的、布局与FEM结果的布局匹配的器件的图像；(b)针对代表性的SiNM应变计的实验测量和分析计算出的电阻变化作为沿着纵向方向施加的应变的函数。该插图提供了器件的一部分的SEM图像，其中Si纳米膜应变计位于该虚线框中；(c)安装在拇指上的手指管上的应变计阵列的图像，(i)处于笔直位置和(ii)处于弯曲位置；(d)在三个弯曲周期(黑色)期间和一侧到另一侧的运动(红色)期间代表性应变计的电阻变化；(e)层压到拇指的掌骨区域上的薄弹性体片上的应变计阵列的图像，(iii)处于笔直位置和(iv)处于侧向偏斜位置；(f)在三个一侧到另一侧的运动周期期间该阵列的两端处的应变计的电阻变化。
图6.用集成电容传感器进行触觉感测。(a)在拇指前段上的传感器；(b)用于2×3传感器阵列的内电极(电触觉电极)；(c)用于同一阵列的外电极；(d)测量和分析计算出的单个传感器的电容随着施加的压力和拉伸应变的变化。
图7.基本制造过程的示意图。(a)Si衬底；(b)旋转涂布牺牲PMMA；(c)旋转涂布聚酰亚胺(PI)前体/在惰性气氛中在250℃下烘烤；(d)Au蒸发/图案化；(e)旋转涂布PI前体/在惰性气氛中在250℃下烘烤；(f)O2RIE以暴露Au电极和形成PI网孔结构；(g)在丙酮中底切PMMA/应用PDMS印章；(h)将器件转移到PDMS印章上；(i)将Cr/SiO2蒸发到器件的背面上；(j)将PDMS印章按压到曝光在UV下的Ecoflex上；(k)移除PDMS印章，完成转移。
图8.塑料手模型中的翻转的弹性体Ecoflex管的示意性例示。
图9.弹性体衬底的内表面上的功能电子器件阵列的示意性例示。
图10.硅转移印刷的示意图。(a)绝缘体上硅(SOI)衬底；(b)RIE蚀刻释放Si层中的孔(3μm)；(c)湿法蚀刻SiO2层，(缓冲氧化蚀刻)以释放Si层；(d)按压PDMS印章使其与Si接触；(e)一经移除就将Si转移到PDMS印章；(f)将具有转移的Si的PDMS印章按压到PI层上；(g)在150℃下加热4分钟后，印章一经移除，Si就被转移到器件。
图11.针对电触觉刺激器的制造过程的示意图。(a)硅衬底；(b)旋转涂布100nm的牺牲PMMA；(c)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(d)转移具有PIN二极管的Si层(未示出释放孔)；(e)RIE隔离Si纳米膜PIN二极管以及Au蒸发/图案化；(f)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(g)用O2RIE在PI中形成用于二极管的接触通孔；(h)Au蒸发/图案化；(i)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(j)O2RIE以形成聚酰亚胺网孔结构并暴露电触觉电极。
图12.针对应变计的制造过程的示意图。(a)硅衬底；(b)旋转涂布100nm牺牲PMMA；(c)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(d)转移p掺杂的Si(未示出释放孔)；(e)Si应变计纳米膜的RIE隔离；(f)Au蒸发/图案化；(g)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(h)O2RIE以形成聚酰亚胺网孔结构。
图13.针对触觉电极的制造过程的示意图。(a)硅衬底；(b)旋转涂布100nm牺牲PMMA；(c)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(d)Au蒸发/图案化；(e)旋转涂布/250℃下烘烤1.2μm聚酰亚胺；(f)O2RIE以形成聚酰亚胺网孔结构。
图14.(A-C)提供了本发明的一个可安装于附肢的电子系统的不同视图。
图15.提供了本发明的、容纳一个附肢且与外部表面连系的可安装于附肢的电子系统的视图。
图16.示出一个具有支撑在衬底的内表面30上的电子器件的系统。
图17.示出一种用于制造本发明的可安装于附肢的电子系统的方法。
图18.是用于制造本文中公开的任一个系统的一个实施方案的过程流概述。
图19.是内衬底表面和外衬底表面上的基于电容的触觉传感器的示意图。
图20.是通过将衬底浇注成倚靠物体表面来制造本文中公开的任一个系统的一个实施方案的过程流概述。
具体实施方式
总之，本文中所使用的术语和短语具有它们的领域公认的含义，可以通过参考标准文本、杂志引用和本领域技术人员知晓的背景找到这些术语和短语。提供了下述定义以澄清它们在本发明的背景下的特定用途。
“壳体”、“内部体积”或“内部部分”可互换地使用，且指由弹性体衬底的内表面限界的空间。因此，在其中该内表面限定一个小壳体、或具有小的进入开口的方面，壳体内部体积相应地被局限且不能够容易地从外部进入。此局限可能使得将功能电子器件可靠地放置和定位在限定该壳体的内表面上是不切实际的。本发明是与宽范围的衬底可兼容的。例如，可以以多种物理属性(诸如，模量或厚度)描述衬底。在一个实施方案中，该模量是小于约50MPa(诸如，在约100kPa和50MPa之间)的杨氏模量。在一个实施方案中，该厚度是小于1mm(诸如，在约0.1mm和1mm之间)的厚度。
如本文中所使用的，“共形”指如下的衬底，其具有足够低的抗弯刚度以允许器件、材料或衬底采用任何期望的轮廓外形，例如允许与具有三维曲率(包括可以随着时间或在使用期间变化的曲率)的表面共形接触的轮廓外形。表面曲率可以是高度不规则的，其原因在于待被覆盖的表面可以具有面向彼此的多个主要表面。因此，共形方面并不简单地是基本二维表面的覆盖，而是涉及覆盖具有限定体积的三维物体的表面。
本文中广泛地使用的“附肢”指具有由一个或多个曲面和/或平坦表面限定的三维体积的任何三维物体。在某些实施方案中，附肢对应于有生命的组织。在一方面，附肢是生物环境中的有生命的组织，诸如有生命的动物的一部分。在一个实施方案中，附肢表面对应于有生命的动物(包括人类)的骨骼、皮肤或表皮层，使得柔性的或可拉伸的衬底的内表面共形到有生命的组织的一个或多个表面。来自有生命的动物的附肢的实施例包括但并非限制于手、手指、手指尖、骨骼、颅骨、牙齿、头、脚、脚趾、腿、臂、躯干、鼻、耳、生殖器或上述各项的任何部分。在某些实施方案中，附肢对应于无生命的物体，诸如远程受控的仪器、机器人等的物体，包括用于远程感测应用。“可共形的”指如下的器件、材料和/或衬底，其具有足够低的抗弯刚度以允许该器件、材料和/或衬底采用任何期望的曲面，例如用于与具有高曲率的表面共形接触。在某些实施方案中，曲面是使用者的附肢。
“共形接触”指在器件与接收表面之间建立的接触。在一方面，共形接触涉及器件的一个或多个表面(例如，接触表面)对一个表面的整个形状的宏观适应。在另一方面，共形接触涉及器件的一个或多个表面(例如，接触表面)对一个表面的微观适应，导致基本上无空隙的紧密接触。在一个实施方案中，共形接触涉及器件的(一个或多个)接触表面对(一个或多个)接收表面的适应，使得实现该紧密接触，例如，其中小于20％的该器件的接触表面的表面面积未物理地接触该接收表面，或可选地小于10％的该器件的接触表面未物理地接触该接收表面，或可选地小于5％的该器件的接触表面未物理地接触该接收表面。在一个实施方案中，本发明的方法包括在限定一个壳体的弹性体衬底的内表面与被插入到该壳体内的物体之间建立共形接触。可选地，共形接触还包括由该弹性体衬底内表面和该壳体内的曲面支撑的一个或多个单晶无机半导体结构、一个或多个电介质结构和/或一个或多个金属导体结构。
如本文中所使用的，“覆盖(cover)”指弹性体衬底内表面与在由该弹性体内表面限定的壳体内的物体表面之间的共形接触区域，特别是在防止所述两个表面之间相对移动的自生成的接触力下。在一方面，进行覆盖的衬底部分可以具有恒定的且均匀的厚度。在一方面，覆盖可以具有衬底厚度的空间分布。替代地，覆盖包括衬底具有穿孔(诸如，网孔或交织配置)以允许表面透气性的实施方案。接触力可以均匀地分布在覆盖面积上，或替代地可以空间地分布，诸如表面不相对于彼此移动的特定区域是重要的特定位置具有较高的接触力。该位置可以对应于例如具有高的功能电子器件密度的位置。
“开放网孔几何结构”指材料的表面面积的至少20％、至少40％、至少60％或在约20％和80％之间是开放的或空的空间的材料，如由材料的外周界限定的。因此，该材料可以指与可以是连续表面或可以自身是网孔的衬底相叠置的电气互连线。具有这样的开放网孔几何结构的互连线被可选地直接地或间接地栓系到衬底表面——诸如栓系在连接到被结合至衬底的刚性器件岛的端部。这样的网孔几何结构可以具有明显的纵向限定的轴线，包括具有不同取向的多个轴线，以便于在多于一个方向上弯曲和拉伸。在一方面，网孔具有相对于彼此正交的或基本上正交的两个方向。在一方面，基本上正交指在绝对垂直的约10°内。
“封闭的管几何结构”指的是如下的衬底，其端部被约束且不能够在基本上不影响衬底的其他部分的情况下移动。封闭的管几何结构的一个实施例例如是矩形衬底的被接合到圆柱形管内的端部。
可以以“横向尺度”(诸如，用于接收附肢表面的横向尺度)进一步限定任一个柔性的或可拉伸的衬底。横向尺度的实施例包括沿着所选择的横截面的长度、直径或周界。还可以以表面面积(诸如，可用于与附肢的表面共形接触或用于与外部表面接触的表面面积)限定衬底。本文中所提供的系统和方法的一个优点是它们是可与宽范围的尺度兼容且根据感兴趣的应用选择系统和方法，对于小规模，该尺度范围从1mm到10cm，对于大规模应用，该尺度范围高达且包括10cm到1000cm规模。
各个不同实施方案的中心方面是提供弹性体衬底，该弹性体衬底提供自生成的力，以提供和维持与壳体内的物体表面的紧密且共形的接触。因此，本文中所提供的任何一个器件和方法中的一个方面是一个壳体，该壳体具有(在幅度和形状方面)可扩展且可调整的内部体积以便容纳或接收比静置时壳体体积或尺寸更大的物体。例如，衬底拉伸或被主动地拉伸以容纳壳体或内部部分内的曲面，使得内表面与该表面共形接触。诸如可以通过将衬底内部体积的尺寸设定为小于待要被接收的表面(其是封闭表面)的内部体积来实现这一点。替代地，诸如对于开放的内部体积，衬底可以在张力下围绕该表面卷绕，从而确保内表面与被容纳的表面之间的紧密且共形的接触。衬底的端部可以通过粘合剂、结合机构(例如，钮扣、维可牢、钩等)或通过自粘合固定就位。自生成的接触力提供且维持共形接触的此方面在原本会对共形接触且因此对器件保形度造成不利影响的费力的(strenuous)运行条件下是特别有用的。例如，可以在涉及有力的且大量运动和力的状况下采用相对高的接触力。
“可互换地可翻转”指可以衬底的内部可以被向外翻出并且不永久地影响衬底机械属性或对功能电子器件的功能参数造成不利影响。
“功能参数”被用于评估电子器件是否维持功能，和/或用于评估功能程度或损坏程度。例如，本文中所提供的许多器件和方法涉及支撑功能电子器件的表面的翻转。这样的翻转与相对高的局部应力、应变和弯曲力矩相关联。本发明的一个重要的功能益处是在不对相关联的器件或器件部件造成不利影响的情况下执行这样的翻转的能力。常规电子器件不是可弯曲的和柔性的，其或是完全破裂，或是它们的功能受表面翻转动作影响严重。量化此功能益处的一种方式是通过比较翻转之前和翻转之后的器件性能(本文中被广泛地称作“功能参数”)。在一方面，通过基于是物理信号(针对传感器)或电子输入(针对致动器)的输入来评估输出，该功能参数可以反映功能电子器件是否运行。此指示适合于通过翻转之前的同等输入的偏差来评估无功能性的程度，或适合于评估总无功能性。在此情况下，选择使用者选择的容限，诸如，在20％内、在10％内或在5％内的输出反映令人满意的功能性。当器件指的是个体功能电子器件时，功能参数“基本不退化”指满足20％、10％、5％容限的器件。对于一个阵列的方面，该功能参数指该阵列器件的至少80％、至少90％或至少95％在翻转之后维持功能。
“功能电子器件”指与接触该器件的表面连系的电子器件，诸如，传感器或致动器。功能电子器件提供关于连系的有用信息。例如，对于触觉传感器，该器件提供与该传感器和该表面之间的力成比例的输出。对于电触觉刺激器，存在对在该刺激器下面的神经的电刺激或致动。作为对比，位置传感器提供基于传感器的移动的输出，且因此本身不与表面连系，但仍被包括在功能电子器件的范围内。因此，“功能电子器件”在本文中被广泛地使用且包括具有合适的薄几何结构和布局以维持或有助于高度柔性和可拉伸性的任何传感器或致动器。功能电子器件的实施例包括：电极、致动器、应变传感器、运动传感器、位移传感器、加速度传感器、压力传感器、力传感器、化学传感器、pH传感器、触觉传感器、光学传感器、电磁辐射源、温度传感器、热源、电容式传感器以及上述各项的组合。触觉传感器提供与传感器和表面之间的力成比例的输出。电触觉刺激器提供对该刺激器下面的神经的电刺激或致动，以便提供一种虚拟现实系统。
“器件部件”广泛地指代器件的一个单独部分，但其内部和本身不足以提供功能信息。“互连线”是部件的一个实例，且指的是能够与另一个部件或在部件之间建立电气连接的导电结构。尤其，互连线可以在分立的部件之间建立电气接触。根据期望的器件规格、运行和应用，由合适的材料制成互连线。合适的传导材料包含半导体和金属导体。另一个有用的器件部件是薄纳米膜，该薄纳米膜可以形成二极管的一部分。因此，功能电子器件可以被表征为由器件部件组成。
其他部件包括但不限于：薄膜晶体管(TFT)、晶体管、二极管、电极、集成电路、电路元件、控制元件、光伏元件、光伏元件(例如，太阳能电池)、传感器、发光元件、致动器、压电元件、接收器、发射器、微处理器、换能器、岛、桥和上述各项的组合。如本领域已知的，部件可以被连接到一个或多个接触焊盘，诸如通过金属蒸发、线键合以及应用固体或导电胶，例如，从而形成器件岛。本发明的电子器件可以包括一个或多个部件，可选地设置在互连的配置中。
“电子器件”一般指包含多个部件和功能电子器件的器件，其包括大面积电子器件、印刷线板、集成电路、阵列、生物和/或化学传感器、物理传感器(例如，温度、应变等)、纳机电系统、微机电系统、光伏器件、通信系统、医用器件、光学器件和光电器件。电子器件可以感测表面的属性和/或可以控制表面的属性。
“感测”和“传感器”指用于检测物理、生物状态、和/或化学属性的存在、缺失、数量、幅度或强度的功能电子器件或器件部件。对于感测有用的电子器件部件包括但不限于：电极元件、化学或生物传感器元件、pH传感器、温度传感器、触觉传感器、应变传感器、机械传感器、位置传感器、光学传感器和电容式传感器。有用的功能电子器件包括如下的各种器件部件，所述各种器件部件被适当地布置以提供用于检测相邻电势的电极、用于检测生物状况(例如，疾病状态、细胞类型、细胞状况)或化学、pH、温度、压力、位置、电磁辐射(包括在期望的波长——诸如与注入到组织中的荧光染料相关联的波长——上)、电势的传感器。
“致动”和“致动器”指对于相互作用、刺激、控制或以其他方式影响外部结构、材料或流体(例如是生物组织的目标组织)有用的功能电子器件或器件部件。有用的致动元件包括但不限于电极元件、电磁辐射发射元件、发光二极管、激光器和加热元件。功能电子器件包括如下的致动器，所述致动器是用于向组织提供电压或电流的电极、用于向组织提供电磁辐射的电磁辐射源(诸如，LED)。致动器还包括用于切除组织的切除源、用于加热组织的热源、用于移置或以其他方式移动组织的位移源、用于释放生物制剂或化学制剂以影响生物功能(诸如包括细胞死亡、细胞增殖的生物响应、或通过应用生物制剂或化学制剂进行细胞治疗)的生物制剂或化学制剂储器。致动器可以是电触觉传感器。
“触觉传感器”指对触觉敏感的转换器，诸如通过将力或压力转换成来自传感器的电压输出。“电触觉刺激器”指电刺激皮肤神经以模拟感觉的电子器件，且该电子器件可以被归类为致动器。
“半导体”指如下的任何材料，其在非常低的温度下是绝缘体，而在大约300开尔文温度下具有可估量的电导率。在本说明书中，术语半导体的使用意在与该术语在微电子和电子器件领域的使用一致。有用的半导体包括包含元素半导体(如硅、锗和金刚石)和化合物半导体(如IV族化合物半导体，如SiC和SiGe，III-V族半导体诸如AlSb、AlAs、AlN、AlP、BN、BP、BAs、GaSb、GaAs、GaN、GaP、InSb、InAs、InN和InP，III-V族三元半导体合金诸如AlxGa1-xAs，II-VI族半导体诸如CsSe、CdS、CdTe、ZnO、ZnSe、ZnS和ZnTe，I-VII族半导体诸如CuCl，IV-VI族半导体诸如PbS、PbTe和SnS，层半导体诸如PbI2、MoS2和GaSe,氧化物半导体诸如CuO和Cu2O)。术语半导体包含本征半导体和掺杂有一种或多种被选材料的非本征半导体(非本征半导体包括具有p型掺杂材料和n型掺杂材料的半导体)，以提供对于给定的应用或器件有用的有益的电子特性。术语半导体包括包含半导体和/或掺杂物的混合物的复合材料。对于一些实施方案有用的特定的半导体材料包括但不限于：Si、Ge、Se、金刚石、富勒烯、SiC、SiGe、SiO、SiO2、SiN、AlSb、AlAs、AlIn、AlN、AlP、AlS、BN、BP、BAs、As2S3、GaSb、GaAs、GaN、GaP、GaSe、InSb、InAs、InN、InP、CsSe、CdS、CdSe、CdTe、Cd3P2、Cd3As2、Cd3Sb2、ZnO、ZnSe、ZnS、ZnTe、Zn3P2、Zn3As2、Zn3Sb2、ZnSiP2、CuCl、PbS、PbSe、PbTe、FeO、FeS2、NiO、EuO、EuS、PtSi、TlBr、CrBr3、SnS、SnTe、PbI2、MoS2、GaSe、CuO、Cu2O、HgS、HgSe、HgTe、HgI2、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、SrS、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、SnO2、TiO、TiO2、Bi2S3、Bi2O3、Bi2Te3、BiI3、UO2、UO3、AgGaS2、PbMnTe、BaTiO3、SrTiO3、LiNbO3、La2CuO4、La0.7Ca0.3MnO3、CdZnTe、CdMnTe、CuInSe2、铜铟镓硒(CIGS)、HgCdTe、HgZnTe、HgZnSe、PbSnTe、Tl2SnTe5、Tl2GeTe5、AlGaAs、AlGaN、AlGaP、AlInAs、AlInSb、AlInP、AlInAsP、AlGaAsN、GaAsP、GaAsN、GaMnAs、GaAsSbN、GaInAs、GaInP、AlGaAsSb、AlGaAsP、AlGaInP、GaInAsP、InGaAs、InGaP、InGaN、InAsSb、InGaSb、InMnAs、InGaAsP、InGaAsN、InAlAsN、GaInNAsSb、GaInAsSbP以及它们的任何组合。多孔硅半导体材料对于本文中所描述的多个方面是有用的。半导体材料的杂质是除半导体材料自身或提供给半导体材料的任何掺杂物以外的原子、元素、离子和/或分子。杂质是半导体材料中存在的不期望的材料，其可对半导体材料的电子特性产生不利影响，杂质包括但不限于氧、碳以及包括重金属的金属。重金属杂质包括但不限于：元素周期表上在铜与铅之间的一组元素、钙、钠和它们的所有离子、化合物和/或复合物。
“半导体部件”广泛地指任何半导体材料、成分或结构，且明确包括高质量单晶和多晶半导体、通过高温处理制造的半导体材料、掺杂半导体材料、无机半导体以及复合半导体材料。
“纳米结构材料”和“微米结构材料”分别指具有一个或多个纳米尺寸物理尺度(例如，厚度)或特征(如凹陷的或浮雕(relief)特征)的材料和具有一个或多个微米尺寸物理尺度(例如，厚度)或特征(如凹陷的或浮雕(relief)特征)的材料，例如一个或多个纳米尺寸和微米尺寸的沟道、空隙、细孔、柱等。纳米材料的浮雕特征或凹陷特征具有选自1-1000nm范围的至少一个物理尺度，同时微米结构材料的浮雕特征或凹陷特征具有选自1-1000μm的范围的至少一个物理尺度。纳米结构和微米结构材料包含例如薄膜(例如，微米膜和纳米膜)、多孔材料、凹陷特征的图案、浮雕特征的图案、具有研磨或粗糙表面的材料等。纳米膜结构还是纳米结构材料的一个例子，且微米膜结构是微米结构材料的一个例子。在一个实施方案中，本发明提供了如下器件，其包含一个或多个纳米结构或微米结构的无机半导体部件、一个或多个纳米结构或微米结构的金属导体部件、一个或多个纳米结构或微米结构的电介质部件、一个或多个纳米结构或微米结构的包封层和/或一个或多个纳米结构或微米结构的衬底层。
部件可以是纳米膜材料。“纳米膜”是厚度选自1-1000nm范围的结构，或替代地，对于一些应用厚度选自1-100nm的范围，例如被设置成带状物、柱状物或薄层形式。在一些实施方案中，纳米带是电子器件的半导体、电介质或金属导体结构。在一些实施方案中，纳米带具有小于1000nm且可选地小于100nm的厚度。在一些实施方案中，纳米带具有选自0.1至0.0001范围的厚度与横向尺度(例如，长度或宽度)的比。
“中性机械平面”(NMP)指在器件的横向b与纵向I中存在的虚平面。与器件的位于沿该器件的竖直轴线h的更极端位置处和/或在该器件的更可弯曲的层中的其他平面相比，NMP不易受弯曲应力影响。因此，通过器件的厚度和形成器件层的材料两者一起来确定NMP的位置。在一个实施方案中，本发明的器件包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件、或被设置与该器件的中性机械平面重合的或紧邻的一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属导体部件。提供了包括包含多个层的多种中性机械平面系统的实施例被提供，例如在美国专利公布No.2010/0002402(代理人卷号213-07)中，该美国专利公布通过引用定位中性机械平面的方法而被特别地纳入。
“重合的”指两个或更多个物体、平面或表面的相对位置，例如，一个诸如中性机械平面的表面被定位在一个层中或邻近该层，该层诸如是功能层、衬底层或其他层。在一个实施方案中，中性机械平面被定位以对应于该层中的最应变敏感层或材料。
“紧邻的”指两个或更多个物体、平面或表面的相对位置，例如，一个中性机械平面，其紧跟一个层(诸如功能层、衬底层或其他层)的位置，同时在不对应变敏感材料的物理属性产生不利影响的情况下仍提供期望的顺应性。“应变敏感”指响应相对低的应变水平而断裂或以其他方式受损的材料。通常，具有高应变敏感性、且因此倾向于成为第一个断裂层的层位于功能层中，诸如含有相对易碎的半导体或其他应变敏感器件元件的功能层。与一个层紧邻的中性机械平面不需要被约束在该层中，而是可以紧邻定位或被定位为充分接近，以在器件被共形到组织表面时提供减小该应变敏感器件元件上的应变的功能益处。在一些实施方案中，紧邻指第一元件的位置在第二元件的100微米内，或可选地对于一些实施方案在10微米内，或可选地对于一些实施方案在1微米内。
“部件”被用于广泛地指代器件中使用的材料或个体部件。“互连线”是部件的一个实例，指的是能够与一个部件或在部件之间建立电气连接的导电材料。尤其，互连线可以在分立的和/或可以相对于彼此移动的部件之间建立电气接触。根据期望的器件规格、运行和应用，由合适的材料制成互连线。对于需要高导电率的应用，可以使用典型的互连线金属，包括但不限制于铜、银、金、铝等以及合金。合适的导电材料还包括半导体，诸如硅和GaAs以及其他导电材料诸如铟锡氧化物。
本文中所使用的“可拉伸的”或“柔性的”互连线广泛地指能够在不对到器件部件的电气连接或来自器件部件的电传导产生不利影响的情况下经受各种各样的力和应变(诸如，在一个或多个方向上拉伸、弯曲和/或压缩)的互连线。因此，可拉伸的互连线可以是由相对易碎的材料(诸如，GaAs)形成的，但即使被暴露于显著变形力(例如，拉伸、弯曲、压缩)仍能够由于互连线的几何结构配置保持继续运作。在一个示例性实施方案中，可拉伸的互连线可以经受大于1％可选地10％或可选地30％或可选地高达100％的应变而不断裂。在一个实施例中，应变是通过拉伸下面的弹性体衬底生成的,互连线的至少一部分键合到该弹性体衬底。对于某些实施方案，柔性的或可拉伸的互连线包括具有波浪形、曲折或蛇形形状的互连线。
在说明书的上下文中，“弯曲配置”指具有由于施加力而导致的曲线构造的结构。弯曲结构可以具有一个或多个折叠区、凸区、凹区以及上述各项的任何组合。有用的弯曲结构例如可以被设置成盘绕的构造、起皱的构造、弯折的构造和/或波浪形(即，波浪形形状)构造。弯曲结构(诸如，可拉伸的弯曲互连线)可以被键合到柔性衬底(诸如，聚合物和/或弹性衬底)，在一个配置中其中弯曲结构处于应变下。在一些实施方案中，弯曲结构(诸如，弯曲带状结构)处于等于或小于30％的应变下，可选地处于等于或小于10％的应变下，可选地处于等于或小于5％的应变下且在对于一些应用优选的实施方案中可选地处于等于或小于1％的应变下。在一些实施方案中，弯曲结构(诸如，弯曲带状结构)处于选自0.5％到30％的范围的应变下，可选地处于选自0.5％到10％的范围的应变下，且可选地处于选自0.5％到5％的范围的应变下。替代地，该可拉伸的弯曲互连线可以被键合到是器件部件的衬底的一个衬底，包括自身不是柔性的衬底。该衬底自身可以是平面、基本平面、曲线的，具有锐利边缘或上述各项的任何组合。可拉伸的弯曲互连线可转移到这些复杂衬底表面形状中的任一个或多个。
“器件部件”被用于广泛地指电气器件、光学器件、机械器件或热器件中的个体部件。部件包括但不限于：光电二极管、LED、TFT、电极、半导体、其他光收集/检测部件、晶体管、集成电路、能够接收器件部件的触垫、薄膜器件、电路元件、控制元件、微处理器、换能器以及上述各项的组合。器件部件可以被连接到本领域中已知的一个或多个触垫，例如，诸如通过金属蒸发、线键合以及应用固体或导电胶。电学器件通常指包含多个器件部件的器件，且包括大面积电子器件、印刷线板、集成电路、器件部件阵列、生物和/或化学传感器、物理传感器(例如，温度、光、辐射等)、太阳能电池或光伏阵列、显示器阵列、光收集器、系统和显示器。
“岛”或“器件岛”指包含多个半导体元件或有源半导体结构的电子器件的相对刚性的器件元件或部件。“桥”或“桥结构”指使两个或更多个器件岛互连与另一个器件部件互连或使一个器件岛与另一个器件部件互连的可拉伸的或柔性的结构。特定的桥结构包括柔性的半导体互连线。
“包封(encapsulate)”指一个结构的定向使得它至少部分地、在某些情况下完全地，被一个或多个其他结构(诸如衬底、粘合剂层或包封层)包围。“部分地包封”指一个结构的定向使得它被一个或多个其他结构部分地包围，例如，其中该结构的30％、或可选地50％、或可选地90％的外部表面被一个或多个结构包围。“完全地包封”指一个结构的定向使得它被一个或多个其他结构完全地包围。本发明包含具有部分地或完全地包封的无机半导体部件、金属导体部件和/或电介质部件的器件，例如，通过包含聚合物包封物，诸如弹性体包封物。
“阻挡层”指将两个或更多个其他器件部件在空间上分开或将器件部件与该器件外部的结构、材料、流体在空间上分开的器件部件。在一个实施方案中，阻挡层包封一个或多个器件部件。在一些实施方案中，阻挡层将一个或多个器件部件与水性溶液、生物组织和/或生物环境分开。在一些实施方案中，阻挡层是无源器件部件。在一些实施方案中，阻挡层是功能器件部件、但非有源器件部件。在一个特定的实施方案中，阻挡层是湿气阻挡层。如本文中所使用的，术语“湿气阻挡层”指提供对其他器件部件的保护使其免受体液、离子溶液、水或其他溶剂的影响的阻挡层。在一个实施方案中，阻挡层例如通过防止泄露电流逸出包封器件部件且到达外部结构、材料或流体来提供对外部结构、材料或流体的保护。在一个特定的实施方案中，阻挡层是热阻挡层。如本文中所使用的，术语“热阻挡层”指用作热绝缘体的阻挡层，该阻挡层防止、减少或以其他方式限制热量从一个器件部件传递到另一个器件部件或从一个器件部件传递到外部结构、流体或材料。有用的热阻挡层包括含有热传导率是0.3W/m〃K或更小的(诸如，在0.0001到0.3W/m〃K的范围上选择的热传导率)材料的那些热阻挡层。在一些实施方案中，热阻挡层包括有源冷却部件，诸如，热管理领域中已知的部件，诸如，热电冷却器件和系统。热阻挡层还包括包含热管理结构(诸如，对于将热量传输远离器件或组织的一部分有用的结构)的那些阻挡层；在这些实施方案以及其他实施方案中，热阻挡层包括热传导材料，例如，具有高热传导率的材料，诸如，金属的热传导率特性。
“生物可兼容的”指当其被布置在体内生物环境中时不引起免疫排斥或有害作用(本文中被称作有害免疫反应)的材料。例如，当生物可兼容的材料被移植到人或动物内时，指示免疫反应的生物标记相对于基准值变化小于10％，或小于20％，或小于25％，或小于40％，或小于50％。替代地，可以在组织方面确定免疫反应，其中通过视觉上评估移植器件中或与移植器件相邻的标记(包括免疫细胞或在免疫反应路径中涉及的标记)来评估局部免疫反应。在一方面，生物可兼容的器件不明显改变在组织方面确定的免疫反应。在一些实施方案中，本发明提供被配置成用于在不引起有害的免疫反应的情况下长期移植(诸如，数周到数月量级上)的生物可兼容的器件。该移植的确预期到一些免疫反应以及对于任何微创手术可能发生的相关联的伤疤，只要该免疫反应是限定在局部的、暂时的且不会导致大范围炎症和伴随的有害影响，且与仅相应的物理创伤相比移植的器件不会大幅增强免疫反应。
“生物惰性”指当其被布置在体内生物环境中时不引起人或动物免疫反应的材料。例如，当生物惰性材料被移植到人或动物内时，指示免疫反应的生物标记维持基本恒定(基准值上下5％)。在一些实施方案中，本发明提供了生物惰性系统、器件以及相关方法。
“多路复用(multiplexed)”指提供对元件阵列的方便控制的电子电路。例如，专利合作条约公布WO2011/084450(126-09WO)描述了电生理学应用中的多路复用电路，该专利合作条约公布以引用的方式特别纳入。其他实例包括美国专利申请公布2003/0149456公开了一种多电极心脏导线适配器，其包含允许通过常规单引线心脏起搏脉冲发生器控制的多路复用电路。类似地，美国专利申请公布2006/0173364公开了一种多通道电生理学采集系统，其利用了建立在常规集成电路上的数字多路复用电路。
“超薄”指展现极端程度的可弯曲性的薄几何结构的器件。在一个实施方案中，超薄指具有小于1μm、小于600nm或小于500nm的厚度的电路。在一个实施方案中，一个超薄的多层器件具有小于200μm、小于50μm或小于10μm厚度。
“薄层”指至少部分地覆盖在下面的衬底的材料，其中厚度小于或等于300μm，小于或等于200μm，或小于或等于50μm。替代地，以功能参数(诸如，足以隔离或大幅减小电子器件上的应变)描述该层，且更具体地该层被描述为电子器件中对应变敏感的功能层。
“聚合物”指由通过共价化学键连接的重复结构单元组成的大分子或一个或多个单体的聚合产物组成的大分子，常常由高分子量表征。术语聚合物包括均聚物，或基本上由单一重复单体亚单位组成的聚合物。术语聚合物还包含共聚物，或基本上由两种或更多种单体亚单位组成的聚合物(如无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、多嵌段共聚物、接枝共聚物、标记共聚物以及其他共聚物。有用的聚合物包含无定形、半无定形、结晶或部分地结晶状态的有机聚合物或无机聚合物。对于某些应用，具有联接的单体链的交联聚合物是特别有用的。在方法、器件和部件中可使用的聚合物包含而非限制于：塑料、弹性体、热塑性弹性体、弹性塑料、热塑性塑料和丙烯酸酯。示例性聚合物包含而非限制于：缩醛聚合物、生物可降解聚合物、纤维素聚合物、含氟聚合物、尼龙、聚丙烯腈聚合物、聚酰胺-酰亚胺聚合物、聚酰亚胺、聚芳酯、聚苯并咪唑、聚丁烯、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酰亚胺、聚乙烯、聚乙烯共聚物以及改性聚乙烯、聚酮、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基戊烯、聚苯醚和聚苯硫醚、聚邻苯二甲酰胺、聚丙烯、聚氨酯、苯乙烯树脂、砜基树脂、乙烯基树脂、橡胶(包括天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁基橡胶、腈橡胶、(聚)硅氧烷)、丙烯酸、尼龙、聚碳酸酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚烯烃或它们的任意组合物。
“弹性体印章”和“弹性体转移器件”可互换地使用且指具有能够接收以及转移材料的表面的弹性体材料。在本发明的一些方法中有用的示例性共形转移器件包括弹性体转移器件，诸如弹性体印章、模具和掩模。该转移器件影响和/或有助于材料从施主材料转移到受主材料。例如，在一个实施方案中，本发明的一个方法在微转移印刷工艺中使用共形转移器件，诸如弹性体转移器件(例如，弹性体印章)，以将一个或多个单晶无机半导体结构、一个或多个电介质结构和/或一个或多个金属导体结构从制造衬底转移到器件衬底。
“弹性体”指可以拉伸或变形且返回到其初始形状而没有显著永久性变形的聚合物材料。弹性体通常经历显著弹性变形。有用的弹性体包括包含聚合物、共聚物、复合材料或聚合物和共聚物的混合物的那些。弹性体层指包括至少一个弹性体的层。弹性体层还可以包含掺杂物或其他非弹性体材料。有用的弹性体包含而非限制于：热塑性弹性体、苯乙烯材料、烯属材料、聚烯烃、聚氨酯热塑性弹性体、聚酰胺、合成橡胶、PDMS、聚丁二烯、聚异丁烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚氨酯、聚氯丁二烯和(聚)硅氧烷。在一些实施方案中，弹性体印章包括弹性体。示例性弹性体包含而非限制于，含硅聚合物，诸如包括聚(二甲基硅氧烷)(即，PDMS和h-PDMS)、聚(甲基硅氧烷)、部分烷基化聚(甲基硅氧烷)、聚(烷基甲基硅氧烷)和聚(苯基甲基硅氧烷)的聚硅氧烷、硅改性弹性体、热塑性弹性体、苯乙烯材料、烯属材料、聚烯烃、聚氨酯热塑性弹性体、聚酰胺、人工合成橡胶、聚异丁烯、聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)、聚氨酯、聚氯丁二烯和(聚)硅氧烷。在一个实施例中，聚合物是弹性体。
“杨氏模量”是材料、器件或层的机械特性，杨氏模量指对于给定的物质的应力与应变的比。可以由下述式子提供杨氏模量，式子：
其中E是杨氏模量，L0是平衡长度，ΔL是在施加的应力下的长度变化，F是施加的力，且A是上面施加了力的面积。也可以根据Lame常数通过下述等式表达杨氏模量，等式：
E = μ ( 3 λ + 2 μ ) λ + μ - - - ( II )
其中λ和μ是Lame常数。高杨氏模量(或“高模量”)和低杨氏模量(或“低模量”)是给定的材料、层或器件中杨氏模量的相对描述符。在一些实施方案中，高杨氏模量大于低杨氏模量，对于一些实施方案优选地是高杨氏模量是低杨氏模量的约10倍，对于其他应用更优选地是约100倍，且对于其他应用甚至更优选地是约1000倍。在一个实施方案中，低模量层具有小于100MPa的杨氏模量,可选地小于10MPa,且可选地选自0.1MPa至50MPa的范围的杨氏模量。在一个实施方案中，高模量层具有大于100MPa的杨氏模量，可选地大于10GPa,且可选地选自1GPa至100GPa的范围的杨氏模量。在一个实施方案中,本发明的器件具有低杨氏模量的一个或多个部件，诸如衬底、包封层、无机半导体结构、电介质结构和/或金属导体结构。在一个实施方案中，本发明的器件具有整体低的杨氏模量。
“非均匀的杨氏模量”指具有空间上改变(例如，随表面位置变化)的杨氏模量的材料。可选地，可以按照针对整个材料的“总体”杨氏模量或“平均”杨氏模量描述具有非均匀的杨氏模量的材料。
“低模量”指杨氏模量小于或等于10MPa、小于或等于5MPa或小于或等于1MPa的材料。在一方面，功能材料具有低模量，而递送衬底具有较高的杨氏模量，诸如是该功能层杨氏模量的10倍、100倍或1000倍。
“抗弯刚度”是材料、器件或层的、描述该材料、器件或层抵抗施加的弯曲力矩的机械属性。通常，抗弯刚度被定义为系数与材料、器件或层的模量与面积惯性矩的乘积。可选地，可以按照针对整个材料层的“总体”抗弯刚度或“平均”抗弯刚度描述具有非均匀抗弯刚度的材料。
图9中示意性例示了器件的一个实施例。电子器件10包括具有内表面30和外表面40的薄弹性体衬底20。功能电子器件50的阵列被例示为由内表面30支撑。该阵列包括多种器件部件，诸如曲线配置45的柔性的且可拉伸的互连线。内表面30限定壳体60，具有特征尺度诸如直径70或端部90和95之间的长度80，或体积。内部部分60被认为是一个封闭体积，因为衬底20不具有自由移动的未限界的端部。相反地，端部80和90的移动被约束。如果端部80和90能够自由移动(诸如，如果管被纵向切割)，则该器件被认为具有开放管体积。内部部分60可以容纳具有曲面的物体，甚至不规则形状的物体(诸如，手指)。优选地，直径70稍微小于内部部分60接收的物体的最大直径。这样的尺度差要求衬底20拉伸以接收该物体，从而确保在衬底20、功能电子器件50与内部部分60内的物体表面之间的紧密共形接触。为了清楚起见，器件50未被示出在外表面40上。然而，如在实施例1中进一步解释的，可以通过首先将功能电子器件印刷到外表面40来提供内表面器件50。然后，物理地翻转该衬底表面，其中外表面变为内表面，且内表面变为外表面，以获得图9中例示的电子器件10。
实施例1：用于手指尖电子器件的硅纳米膜
此实施例涉及用于能够集成到封闭管几何结构(具体地被形成以用于安装在手指尖上)的薄弹性体片上的一类电子器件的半导体纳米膜的使用、先进制造方法和不同寻常的器件设计。此类型的多功能系统允许用使用硅纳米膜(SiNM)二极管被多路复用的电极阵列进行电触觉刺激，用SiNM计进行高灵敏度应变监控，以及用弹性体电容器进行触觉感测。在制造/组装、安装和使用过程中，对力学的分析计算和有限元建模量化地捕获关键行为。该结果提供了设计指导方针，该设计指导方针突显了纳米膜几何结构在实现所需要的机械性能中的重要性。此类型的技术与范围从人机接口到‘装有仪器的’手术手套的应用以及许多其他应用可兼容。
以可以显著地将基于触摸的界面中的功能扩展至计算机系统的方式，电触觉刺激器和触觉传感器作为人操作员与虚拟环境之间的双向信息链路是令人感兴趣的，应用在模拟手术、治疗器件、机器人操纵以及其他方面[1-5]。电触觉刺激允许通过皮肤呈现信息，作为人工触感，通常被感知为振动或刺痛感觉[6,7]。作为将适当调制的电流通到组织内的结果，这样的响应通过对皮肤机械性感受器的激励来显示[8]。电触觉刺激在20世纪50年代首先被开发且在20世纪70年代进一步发展，传统地其已被开发用于针对视觉受损的可编程盲文阅读器和显示器以及用于患前庭失调疾病的个体的平衡控制[5,9-12]。另一方面，触觉传感器以提供互补信息用于具有电触觉过程的反馈回路中的潜在用途的方式测量由物理接触形成的压力。在这方面可能是重要的其他传感器类型包括用于运动和温度的那些传感器。因此，将这样的技术结合到能够紧密、非侵入性地安装在手指尖上的共形皮肤状器件内就代表着有用的成就。柔性的且可拉伸的电子器件的最近进展创造了搭建此类型的器件的机会[13-17]。
本文中公开的是用于超薄、可拉伸的硅基电子器件和传感器的材料、制造策略和器件设计，其中该超薄、可拉伸的硅基电子器件和传感器可被安装在用于直接集成在手指尖上的弹性体封闭管结构的内表面和外表面上。有源部件和互连线包含先进的力学设计，该力学设计能够适应管在使用期间的自然变形引起的大应变以及在制造过程中的关键步骤——其中使被专门成形以匹配手指尖的形状的管的里面被翻转到外面——期间引起的大应变。此‘翻转’过程允许将最初安装在管的外表面上的器件反转到内表面，在内表面处当它们被安装在手指上时它们可直接压靠皮肤。分析计算和有限元建模(FEM)提供对避免塑性变形或断裂的设计布局的定量启示。我们展示了多功能手指尖器件中的这些概念，所述多功能手指尖器件包括用硅纳米膜(NM)二极管多路复用的电触觉电极阵列、基于硅纳米膜计的应变传感器、以及使用具有低模量、弹性体电介质的电容器的触觉传感器阵列。
图1示意性地例示了用于将基于硅纳米膜的器件集成在具有弹性体衬底的可拉伸的、互连的几何结构中的步骤，遵循在其他地方描述的适合的版本的流程[13,18]。该制造使用具有100nm厚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)涂层的硅晶片作为用于该工艺的最初部分的临时衬底。通过旋转涂布聚(酰胺酸)前体和在惰性气氛中在250℃下烘烤形成的聚酰亚胺层(PI；1.25微米厚)充当用于器件的支撑。电活性材料被沉积(例如，金属化)或转移印刷(例如，Si纳米膜)到PI上且通过光刻和蚀刻被图案化。被旋转浇注且固化在器件层的顶部的另一个PI层(1.25mm厚)提供包封且将器件定位在中性机械平面(NMP)附近。接下来，图案化的反应离子蚀刻穿过整个多层堆叠(即，PI/器件/PI)限定了一个开放网孔结构。此相同工艺移除电触觉刺激电极的范围内的PI，以允许与皮肤直接接触。浸入在丙酮浴中，洗涤掉下面的PMMA，从而允许使用先前描述的流程将整个网孔以单一件升起到聚二甲基硅氧烷(PDMS)的平坦板坯表面上[19,20]。将SiO2层蒸发到网孔/PDMS上且将(聚)硅氧烷目标衬底(Ecoflex0030,Smooth-On,Inc.)暴露于紫外线-臭氧(以在表面形成反应性-OH基团)使所述两者之间一经物理接触就能够键合[21]。(低压力避免了PDMS与手指管之间的接触，从而允许仅键合到网孔)。移除印章完成该转移工艺，如图1c中所示。
电触觉电极使用同心设计的多个600nm厚的Au层，该同心设计由被外环(1000μm半径)围绕的内盘(400μm半径)组成，其中该内盘和该外环之间具有250μm宽的间隙。互连线由蛇形几何结构(曲率半径～800μm)中的100μm宽的Au迹线组成；这些迹线将电触觉电极连接到硅纳米膜二极管(225μm×100μm的横向尺度和300nm的厚度)。由1.25μm的PI层隔离的且通过蚀刻的PI通孔连接的两个Au互连线层(200nm厚和600nm厚)形成了具有叠加的互连线的紧凑布线方案。600nm厚的Au互连层允许通过PI通孔的稳健的电气接触。应变计阵列由被图案化成蛇形形状(曲率半径～400μm)的200nm厚、60μm宽的Au迹线电气连接的四个硅纳米膜(具有1mm×50μm的横向尺度和300nm的厚度的带)组成。触觉传感器使用电触觉阵列几何结构的200nm厚的Au电极和互连线，但其中由单个盘形电极(半径～1000μm)代替同心电极对。
我们称为手指管的Ecoflex衬底采用的三维形态专门匹配塑料手模型上的手指的那些三维形态。该制造涉及将Ecoflex的聚合物前体浇注到该模型的手指上并在室温下固化1小时，以形成～125μm厚的共形片。将第二前体涂层浇注到此片上且再固化1小时，使该厚度加倍；重复此过程4次，形成～500μm的厚度。将Ecoflex从该模型移除且通过在70℃下加热2小时完成固化，形成了自立结构，即手指管，如图2中例示的一个。Ecoflex是用于此目的的有吸引力的材料，因为它具有低模量(～60kPa)和大的断裂应变(～900％)。低模量允许与皮肤的柔软紧密接触；大的断裂应变使得先前提到的且在随后章节中定量详细描述的“翻转”过程成为可能。转移印刷将器件网孔结构递送到手指管的外表面，同时被按压成平坦几何结构(图2b)。然后将整个集成系统的内部翻转到外部，以将该网孔从该管的外表面移动到该管的内表面，如在图2c、2d中示出的。多功能器件在内侧包括电触觉刺激器，而在外侧包括应变计阵列和触觉传感器。
先前所描述的器件设计具有的优点是，它们以将手指管的内部表面上的电子器件(在此情况下是电触觉刺激电极)自然地按压成与皮肤紧密接触的方式与手指共形。翻转过程代表一个关键步骤，通过器件网孔中的精心力学设计使得翻转过程成为可能。定量力学建模提供了重要启示。手指管可以被近似为具有二维对称性的自平衡、轴对称管。使用线性弹性壳理论(linearelasticshelltheory)的能量最小化来确定最终形状。图3a示出半径(R轴向)为7.5mm且厚度为500μm的Ecoflex柱状物在翻转过程期间的中间点处自身回向弯曲时的分析和FEM结果。596μm的最小轴向曲率半径(R轴向)(如图3a中指示的)限定了在该管被翻转时引起最大应变的位置。此配置中的内表面和外表面上的最大应变(如图3b的颜色表所示出的)是～30-40％(见在stacks.iop.org/Nano处的补充文件)。因此，器件网孔结构必须能够适应此范围内的应变。此要求对于像本文中所描述的系统不是无关紧要的，原因在于这些系统包含了易碎材料诸如硅(断裂应变～1％)。
以理论为指导的电路布局可以用于满足这些要求。作为一个实施例，图3c提供了具有窄蛇形互连线的网孔配置的多路复用电触觉阵列的图示。橘黄色和蓝色区域分别对应于Au层和将Au层分开的PI层；红色区域指示PIN(p-掺杂/本征/n-掺杂)结构的Si纳米膜(300nm厚)二极管。所述二极管的短尺度平行于翻转方向，以在翻转过程期间使得Si中的应变最小化。这些优化导致针对Au、PI和Si的最大计算应变分别是0.051％、0.10％和0.040％(参见图3d)。图3d中还显现了计算出的中性机械平面的位置。由于器件层的模量比Ecoflex的模量大若干幅度量级，因此中性机械平面的位置在很大程度上独立于Ecoflex。对PI层的厚度的适当选择允许中性机械平面被定位在Si纳米膜的位置处，从而使得在此易碎材料中引起的应变最小[21，22]。Si纳米膜二极管的厚度影响它们经受的最大应变，如图3f的分析计算中示出的。最小值出现在将中性机械平面放置在距Si纳米膜二极管(即，hNMP)的最短距离处时的厚度。例如通过改变PI层的厚度可以调整此最小值的位置。通过减小器件的长度可以实现应变的进一步减小。执行包含这些考虑的设计，并利用具有优化的蛇形布局的互连线，确保了整个制造顺序中耐久的器件行为。例如，图3e示出在翻转过程之前和之后，Si纳米膜二极管的I-V特性(安捷伦4155C半导体参数分析器)中的可忽略的变化。
实验结果展示了电触觉阵列中的预期功能。图4a示出干燥的人拇指上的触摸知觉作为施加在内点电极和外部环电极(图3d)之间的电压和频率的函数。刺激使用具有20％占空比的单相方波，该方波是使用自定义设置生成的。插图提供了器件的图像，其中通过柔性各向异性导电膜(ACF)连接到外部的驱动电子器件。用于感觉的所需电压随着频率增加而降低，与包括并联的电阻器和电容器的皮肤阻抗等效电路模型一致。这些电压的绝对幅度很大程度上取决于皮肤水合水平、电极设计和刺激波形[23]。图4b示出电触觉电极在接触含水的人拇指时的I-V特性，该I-V特性是通过多路复用电极测量的。在高的正电压下，与皮肤相比二极管的电阻是可忽略的；在此，I-V特性曲线的斜率产生对皮肤电极触点以及皮肤的电阻的估计。该值(～40kΩ)在与使用常规器件的测量值一致的范围内[24,25]。该二极管稳定到至少20V，对应于0.25mA的电流，该电流足以在皮肤和舌头上进行电触觉刺激[2,6,7]。
根据图4c中示意性呈现的方法，这些二极管能够实现多路复用寻址。每个单元体由一个二极管和一个电触觉电极对组成。图4d呈现了寻址六个电触觉沟道中的每一个所需的输入的表格。例如，可以向输入A和E施加高电势(+5V)且向输入B、C和D施加低电势(0V)激活沟道SDA，从而在此沟道的外环电极(+5V)和内环电极(0V)两端形成+5V的偏置。此配置使Si纳米膜二极管正向偏置，这导致产生刺激电流，如图4b中所示。同时，沟道SEB和SEC在所述电极两端经受-5V的偏压，但在这些情况下，Si纳米二极管是反向偏置的，因此防止产生刺激电流。沟道SDB、SDC和SEA在内电极和外电极上具有相同的电势，导致零偏置。相邻沟道之间的电气隔离是内电极与外电极间距(250μm)的结果，该内电极与外电极间距小于沟道之间的距离(6000μm)。每个刺激沟道使用若干二极管或有源晶体管的先进的多路复用方案与在此概述的制造工艺和设计原则可兼容。
图5示出一组直接均匀掺杂的Si纳米膜作为用网孔几何结构的互连线寻址的应变计。在图5中概述的FEM计算揭示，在10％的单轴平面内应变下，Ecoflex上的1×4应变计阵列(竖直条；黄色虚线框和上插图高亮示出一个个体器件)的应变分布图。这些结果显示总体应变主要是通过蛇形互连线的形状的变化且当然Ecoflex自身的形状的变化来适应。Si纳米膜计经受的应变(～10-3)是施加的应变的十分之一，如在图5a的插图中示出的。
能够使用Si纳米膜作为可拉伸形态的高性能应变计是源于与蛇形布局结合的Si的强压电电阻特性。这些特性共同确定每一施加应变电阻的分数(fractional)变化。相关联的有效应变计因数(GFeff)可以涉及硅应变计的本征应变计因数，GFSi＝ΔR/(RεSi)，其中ΔR是电阻的变化，R是初始电阻，且εSi是硅中的应变，通过以下表达式GFeff＝GFSi(εSi/εapp)，其中εapp是被施加到整个集成系统的应变。在此报道的设计得到远小于1的εSi/εapp的值，具体地避免在制造、安装过程期间Si中断裂引起的应变，从而在生理学相关的应变范围上使用。图5b示出了实验性地测量的ΔR的值(在1V下使用安捷伦4155C半导体参数分析器估算)作为εapp的函数，其对应于GFeff～1。通过将该实验结果和FEM结果拟合到图5b，GFSi是～95，与关于SiNM应变计的最近报道一致，与柔性塑料片上的以其他方式的类似设计一致[26]。我们强调的是，器件设计参数(诸如，该应变计的尺寸和蛇形互连线的尺度能够对GFeff(从与GFSi同样大的值到那些小得多的值)进行工程控制，其中在相应地增加的应变范围上的测量是可能的。
图5c示出了在位于拇指的关节区域附近的、处于笔直位置(I)和弯曲位置(II)的手指管上的应变计阵列。当弯曲时，所述应变计经受拉伸应变，导致电阻增加，如图5d中三个弯曲周期所示的。相对电阻变化表明与弯曲相关联的应变达到～6％。如预期的，一侧到另一侧的运动不引起变化。图5e示出了在安装在拇指的掌骨区域附近的薄Ecoflex片上的类似的阵列。在此，该器件通过范德瓦尔斯相互作用粘附到皮肤，类似于在表皮电子系统中观察的机制[13]。图5e中的图像对应于拇指处于笔直位置(Ⅲ)和向侧面偏斜的位置(Ⅵ)中的拇指。图5f中呈现了在三个一侧到另一侧的运动周期内针对1×4阵列的相对端上的两个应变计的电阻的变化。对于每个周期，最右边的应变计的电阻变化指示压缩应变；最左边的指示对应的拉伸应变。结果表明，应变计阵列不仅可被用来识别运动幅度，而且还可被用来识别运动类型。
作为最后展示，我们搭建了一种适合集成在手指管平台上的触觉(压力)传感器。所述器件利用与在Ecoflex的内表面和外表面上的相对置的电极相关联的电容变化。施加的压力减小了Ecoflex的厚度，从而增加此结构的电容。在此，类似于用于电触觉器件的那些布局的布局充当内电极；以对齐的配置安装在外表面上的此阵列的镜像限定一个以Ecoflex作为电介质的平行平板电容器的集合。在图6a中呈现了在手模型的前表面上的这样的器件的阵列。图6b和6c示出了内电极阵列和外电极阵列的图像。图6d呈现了针对代表性的器件的电容随着施加的压力的相对变化(黑色符号)。在此，电容作为通过以恒定接触面积安装在平台上的一系列重物所施加的压力的函数被测量(安捷伦E4980ALCR仪表)，注意将寄生电容的影响最小化且注意消除接地回路。在所研究的范围上观察到近似线性行为，与简单机械模型一致，Δ其中ΔC是电容变化，Co是初始电容，P是施加的压力，且是有效Ecoflex模量。此简单模型假设电介质力中没有电致伸缩或应变引起的变化(图6d，黑色线)。由于泊松效应，所述器件还响应于平面内应变(ε施加)，如图6d中示出的(红色)，与简单模型ΔC/Co＝[(EA)系统/(EA)电极]νε施加一致，其中泊松比(ν)是0.496，且(EA)系统和(EA)电极分别是系统和电极的拉伸刚度。此类型的技术提供了对最近报道的提供类似功能的器件的简单替代，但却是在柔性衬底上，且基于导电弹性体、弹性体电介质，或有机晶体管中的可压缩的栅极电介质。[14,16,18,27,28]。
在此呈现的结果为可被共形地安装到手指上的电子器件和传感器建立了某些流程和设计规则。可以类似的方式应对身体的其他附肢。此外，力学和制造中的大多数考虑对于特定器件功能或安装位置是不可知的。因此，这些概念大多可以被共通地应用到其他类型的系统和使用模式。未来的挑战包括针对无线电力供应和数据传送的能力的开发。
实施例2：制造电子器件的方法：
1.电触觉阵列：
a.切割1’×1’SOI晶片((110)，300nmSi)并用丙酮和IPA清洁。
b.通过PECVD形成900nm的SiO2层，作为p掺杂的扩散掩模。
c.通过如下步骤图案化扩散掩模：i.图案化光刻胶(PR)AZ5214：旋转涂布PRAZ5214(3000rpm，30秒)，预烘烤(110℃，1分钟)，对齐掩模并曝光，用MIF327显影(40秒)，后烘烤(110℃，3分钟)。ii.用缓冲氧化蚀刻剂(BOE)(NH4F:HF＝6:1)湿法蚀刻1.5分钟并用丙酮移除PR。
d.P型掺杂：i.用Nano-stripTM(Cyantek)清洁晶片，紧挨着硼掺杂源放置，并放入炉中(1000℃)30分钟。ii.用HF将SiO2掩模完全蚀刻(30秒)，并通过PECVD形成另一个900nmSiO2层，作为n掺杂扩散掩模。iii.图案化扩散掩模：与1c相同。
e.N型掺杂：i.用Nano-stripTM清洁晶片，在1000℃下紧挨着磷掺杂源放置10分钟。ii.用HF将SiO2掩模完全蚀刻(30秒)。
f.创建用于释放Si膜的孔(3μm直径，间距300μm)：i.旋转涂布PRShipleyS1805(3000rpm，30秒)，预烘烤(110℃，1分钟)，对齐掩模并曝光，用MIF327显影(9秒)，后烘烤(110℃,3分钟)。ii.用RIE蚀刻Si(50mtorr,40sccmSF6,100W,1分钟)。
g.底切SOI的氧化层：i.将晶片浸没在HF溶液中15～20分钟，直到Si层与衬底分离。
h.用PDMS印章将Si膜从SOI晶片捡起。
i.制备目标Si晶片：i.用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，3000rpm，30秒，～100nm)旋转涂布Si晶片，在180℃下固化1.5分钟。ii.旋转涂布聚酰亚胺前体(4000rpm，30秒)且在150℃下部分地固化40秒。
j.将Si转移到目标Si晶片：i.按压印章,使之与目标晶片接触且用手施加力10秒。ii.将印章和目标晶片放在110℃的热板上并在观察到该印章热膨胀时缓慢地释放该印章。iii.将目标晶片(现在具有Si膜)放在150℃的热板上另一个5分钟并用丙酮去除PR(2秒)。4.在惰性气氛中在250℃下烘烤1小时。
k.Si二极管隔离：i.图案化PRAZ5214。ii.用RIE蚀刻暴露的Si(50mtorr，40sccmSF6，100W，1分钟)并用丙酮剥去PR。
I.第一Au互连层：i.用电子束蒸发器沉积Cr(5nm)/Au(200nm)。ii.图案化PRAZ5214。iii.湿法蚀刻Au和Cr。iv.用丙酮剥去PR。
m.带有通孔的PI绝缘层：i.旋转涂布聚酰亚胺前体(4000rpm,30秒)。ii.在热板上预烘烤(150℃，5分钟)。iii.在250℃下在惰性气氛中烘烤1小时。iv.用PRAZ4620旋转涂布PI(3000rpm，30秒)，预烘烤(110℃，1分钟)，对齐通孔掩模并曝光，用3:1稀释的MIF400显影(40秒)。v.用RIE(100W,150mTorr,20sccmO2,20分钟)蚀刻暴露的聚酰亚胺。vi.用丙酮剥去PR。
n.第二Au互连层：i.用电子束蒸发器沉积Cr(10nm)/Au(600nm)。ii.图案化PRAZ5214。iii.湿法蚀刻Au和Cr。iv.用丙酮剥去PR。
o.最后PI包封和蚀刻：i.形成PI层：与1n相同。ii.图案化PRAZ4620。iii.用RIE(100W,150mTorr,20sccmO2,50分钟)蚀刻暴露的聚酰亚胺，以形成PI掩模结构。iv.用丙酮剥去PR.
p.转移印刷：i.将器件浸没在加热的丙酮浴(100℃)中以底切PMMA。ii.按压PDMS印章，使其与器件接触且快速地移除以将器件转移到该印章上。iii.用电子束蒸发器沉积Cr(5nm)/SiO2(20nm)。iv.紫外线/臭氧(UV-O)处理目标衬底(Ecoflex手指管)4分钟。5.将该PDMS印章按压到Ecoflex上并缓慢地移除印章。
2.应变计阵列：
a.切割1’×1’(110)SOI晶片(300nmSi)并用丙酮和IPA清洁。
b.P型掺杂：与1d相同，其中掺杂时间为4分钟。
c.将Si转移印刷到目标晶片：与1f-j相同。
d.Si应变计隔离：与1k相同。
e.Au互连层：与1l相同。
f.最后包封：与1o相同，其中O2RIE30分钟。
g.转移印刷：与1p相同。
3.接触传感器阵列：
a.切割1’×1’Si晶片并用丙酮和IPA清洁。
b.旋转涂布PMMA(3000rpm，30秒)作为牺牲层。
c.形成聚酰亚胺层作为衬底：与1m相同。
d.Au互连层：与1l相同。
e.最后包封：与2f相同。
f.转移印刷以与电触觉电极叠置：与1p相同。
在图10-13中概述了用于制造在本文中提供的器件和方法中有用的传感器和致动器的多种方法的概述。
力学建模：在翻转过程期间多路复用电触觉阵列的应变。在半径为R手指的手指模型上将厚度为tsub的弹性体Ecoflex手指管翻转两次。图8例示了在翻转过程期间自平衡、轴对称的Ecoflex管；AB表示与塑料手的表面接触的圆柱形部分；外表面DE也是圆柱形的；二者之间的过渡可以近似为半圆BC(其中半径R1将在图8中被确定)和正弦曲线CD(具有待被确定的半波长L)。对于图8中示出的分布图，线性弹性壳理论给出弯曲能量和膜能量。然后，总能量的最小化给出R1和L。对于R手指＝7.5mm和tsub＝500μm，对于Ecoflex的泊松比ν＝0.496，能量最小化给出弯曲半径R1＝596μm和L＝2.47mm。Ecoflex中的最大拉伸和压缩应变是ε拉伸＝34.4％且ε压缩＝-49.5％，它们良好地符合FEM结果(ε拉伸＝35.1％且ε压缩＝-46.9％)。
多路复用电触觉阵列被建模为具有多个层的复合梁。从上文分析模型获得的弯曲力矩和膜力被施加在多路复用电触觉阵列上。这给出了Si和Au中的最大应变的分析表达式，它们是针对相对长的Si二极管由FEM验证的。对于相对短的Si二极管，分析表达式对Si和Au中的最大应变估计过高。
触觉(压力)传感器的力学分析：内点电极和外环电极形成成对的平行电容器。电容变化与施加的导致Ecoflex电介质的厚度减小的压力有关
ΔC C 0 = P E ‾ ecoflex - P , - - - ( S 1 )
其中： E ‾ ecofle = ( 1 - v ) E / [ ( 1 + v ) ( 1 - 2 v ) ]
是Ecoflex电介质在单轴拉伸下的有效模量，且E＝60kPa是Ecoflex的杨氏模量。如图6d中所示，Eq.(S1)良好地符合实验。
对于施加的拉伸应变ε施加，电极之间的Ecoflex电介质中的应变通过ε施加(EA)系统(EA)电极与系统的拉伸刚度(EA)系统和电极的拉伸刚度(EA)电极有关。压力传感器阵列的单个元件的电容变化还通过Ecoflex电介质的厚度的减小而被确定，且由下式给出：
实施例1-2的参考文献
1.BarfieldW,HendrixC,BjornesethO,KaczmarekKAandLotensW1995Presence-TeleoperatorsandVirtualEnvironments4329
2.MatteauI,KupersR,RicciardiE,PietriniPandPtitoM2010BrainResearchBulletin82264
3.TanHZ,DurlachNI,ReedCMandRabinowitzWM1999Perception&Psychophysics61993
4.SparksDW,KuhlPK,EdmondsAEandGrayGP1978JournaloftheAcousticalSocietyofAmerica63246
5.DanilovYP,TylerMEandKaczmarekKA2008InternationalJournalofPsychophysiology69162
6.KaczmarekKA,WebsterJG,BachyritaPandTompkinsWJ1991IeeeTransactionsonBiomedicalEngineering381
7.LozanoCA,KaczmarekKAandSantelloM2009Somatosens.Mot.Res.2650
8.WarrenJP,BobichLR,SantelloM,SweeneyJDandTillerySIH2008IeeeTransactionsonNeuralSystemsandRehabilitationEngineering16410
9.Bach-y-RitaP,TylerMEandKaczmarekKA2003InternationalJournalofHuman-ComputerInteraction15285
10.JonesLAandSafterNB2008HumanFactors5090
11.VuillermeN,PinsaultN,ChenuO,DemongeotJ,PayanYandDanilovY2008NeuroscienceLetters431206
12.Vidal-VerduFandHafezM2007IeeeTransactionsonNeuralSystemsandRehabilitationEngineering15119
13.KimDHetal.2011Science333838
14.LipomiDJ,VosgueritchianM,TeeBC,HellstromSL,LeeJA,FoxCHandBaoZ2011NatureNanotech.6788
15.RogersJAandHuangYG2009Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.10616889
16.SomeyaT,SekitaniT,IbaS,KatoY,KawaguchiHandSakuraiT2004Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.1019966
17.RogersJA,LagallyMGandNuzzoRG2011Nature47745
18.KimDHetal.2011Nat.Mater.10316
19.MeitlMAetal.2006Nat.Mater.533
20.YuJandBulovicV2007Appl.Phys.Lett.91
21.KimDHetal.2008Science320507
22.RogersJA,SomeyaTandHuangYG2010Science3271603
23.KaczmarekKAandHaaseSJ2003IeeeTransactionsonNeuralSystemsandRehabilitationEngineering119
24.WooEJ,HuaP,WebsterJG,TompkinsWJandPallasarenyR1992Medical&BiologicalEngineering&Computing3097
25.HuaP,WooEJ,WebsterJGandTompkinsWJ1993IeeeTransactionsonBiomedicalEngineering40335
26.WonSMetal.2011IeeeTransactionsonElectronDevices584074
27.SomeyaTetal.2005Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.10212321
28.TakeiKetal.2010Nat.Mater.9821
实施例3：可共形于生物表面的可安装于附肢的电子器件
在图14-17中示意性地概括了可安装于附肢的电子系统的一个实施例，包括对应于手指或手指尖的附肢。在图14(A-C)中提供了一个可安装于附肢的电子系统10的不同视图，具有俯视图(A)，侧横截面视图(B)以及从一端看去的横截面视图(C)。参照图14的不同视图，系统10包括柔性的且可拉伸的衬底20，衬底20具有内表面30和外表面40。在此实施例中，电子器件50包括由外表面40支撑的多个柔性的或可拉伸的传感器54，以及由内表面30支撑的多个柔性的或可拉伸的致动器55。该电子器件还包括多种部件以提供期望的功能和运行特性。例如，图14例示了曲线或蛇形配置的电气互连线53，它们电气互连更多个刚性部件(例如，刚性器件岛)，诸如具有内盘形电极(其被定位在环形电极内且与该环形电极同心)的电极54。图14B和14C中提供的横截面视图例示了电子器件50可以由内表面30、外表面40或由这两个表面支撑。可选地，该电子器件包括由外表面支撑的传感器54(诸如，触觉传感器)的阵列和由内表面30支撑的刺激器55(诸如，电触觉刺激器)的阵列，用于与附肢的表面连系。
由内表面30限定一个壳体60。参照图15，壳体60接收附肢61使得该附肢的表面62与衬底20的内表面30共形接触。图15例示了外表面40上的电子器件50，该电子器件是系统10，具有外表面支撑的传感器(诸如，触觉传感器)，用于评估触觉参数(诸如，与外部表面63的接触力或压力)。可选地，衬底20可以拉伸以容纳壳体60内的附肢61。可选地，该壳体不为容纳附肢而拉伸。
为了比较，图16示出具有在衬底20的内表面30上支撑的电子器件的系统11。所述电子器件可以是与壳体内的附肢的有生命的组织连系的电触觉刺激器，或用于测量该附肢的感兴趣的参数(例如，温度、水合)的传感器。图15-16的右侧的面板指示如由系统10的一个端横截面视图例示的在接收该附肢时该壳体的形状变化的一个方面。如期望的，一个或多个阻挡层或包封层21可以包封电子器件(诸如，传感器和/或致动器，包括由外表面支撑的那些(在图15的右上方面板中例示的)和/或由内表面支撑的那些的至少一部分。
外表面安装的传感器的一个有用的方面是用于与外部表面63连系。对于是触觉传感器的传感器54，触觉传感器接口提供了对传感器54与外部表面63之间的接触力或压力的测量。对于其他传感器类型(诸如，温度传感器、光学传感器、pH传感器或本文中所公开的任何其他传感器类型)，该传感器提供对应于该传感器功能的输出。这通常被称为“外部接口”或外部接口参数，由64指示。作为对比，参照图16，由内表面支撑的致动器55可以与该壳体内的附肢的有生命的组织连系。这通常被称为“内部接口”或内部接口参数。在一方面，本文中所提供的系统中的任一个是用于外部接口(图15)、内部接口(16)，或既用于内部接口又用于外部接口(图15和16的组合，如由图14B和图14C中的电子器件指示的)。
在图17中示意性例示了用于制造本文中所提供的器件中的任一个的方法的一个实施例。图17A示出一个可安装于附肢的电子系统10，该电子系统10具有支撑在衬底20的外表面40上的电子器件50，其中内表面30限定一个壳体60。可以由特征尺度(诸如直径70，或端90与95之间的长度，或壳体60的体积)描述壳体60。在一个实施方案中，直径70稍微小于由内部部分60接收的物体的最大直径。这样的尺寸差要求衬底20拉伸以接收该物体，从而确保衬底20、电子器件50与内部部分壳体60内的附肢表面的紧的共形接触(参见例如图15-16)。
图17B例示了将外表面40翻转到内表面41(相应地，如图17C中例示的，内表面30到外表面31)的衬底表面翻转力210的施加。图17D指示新外表面可以接收另一个电子器件，使得第一器件阵列271由该外表面支撑，而第二器件阵列272由该内表面支撑，以便提供多功能系统12。
图18是用于制造本文中所公开的任一个系统的一个实施例的工艺流程概述。在步骤1800中，提供一个柔性的且可拉伸的衬底，诸如具有由衬底内表面限定的一个壳体的衬底。一个电子器件被提供到衬底外表面(步骤1810)。该器件可以由阻挡层部分地包封。根据感兴趣的应用，一个附肢可以被放置在该壳体中，如1820中概述的。然后此器件可被用于与该壳体外部的物体连系，诸如用于表面感测应用。替代地，如果该系统是用于与该附肢连系的应用，则可以执行翻转(步骤1830)，使得该电子器件在该内表面上。如果仅期望与该附肢连系，则紧跟着进行步骤1840。替代地，另一个电子器件可以被提供到该外表面，如1850中指示的，该另一个电子器件可选地至少部分地或完全由阻挡层包封。以此方式，获得用于外部和内部接口的双功能(步骤1860)。作为对比，1820仅用于外部接口，而1840仅用于内部接口。如本文中所概述的，诸如通过多种金属和半导体部件(优选地布局中的可以适应弯曲和拉伸的薄部件)的转移印刷将所述电子器件中的任一个提供给表面。
图20是用于通过提供物体(其对应于附肢、或附肢的模型或模具)(步骤1900)制造本文中所公开的任一个系统的另一个实施方案的工艺流程概述。一个电子器件被提供到物体的表面(步骤1910)。倚靠该物体表面和该电子器件浇注预聚合物或其他衬底前体(步骤1920)。根据感兴趣的应用，该器件随之准备好供使用(步骤1930)或可以在外部衬底上接收另一个电子器件(步骤1940)。如步骤1950、1960和1970指示的，到该外部表面的印刷可以在从在步骤1910中提供的物体移除之前或之后。
实施例4：在外表面和内表面上的触觉传感器
在另一个实施例中，本文中所提供的任何一个系统在内表面和外表面上都具有电子器件，其中内表面器件和外表面器件彼此通信，以便功能地提供压力传感器或力传感器。在一个实施方案中，该通信是用于一对相对置的电极的电气通信。功能通信的另一个实施例包括直接电气接触，其中来自一个表面上的一个器件的输出被提供给外表面上的一个器件。在另一方面，所述器件彼此处于热接触，诸如在热源和热传感器或温度传感器之间。
本发明的一个方面是触觉传感器，该触觉传感器基于两个相对置的电极之间的材料厚度的变化提供关于接触力或压力的信息。实施例包括基于电容或热感测的压力传感器。参照图19，第一电子器件610和第二电子器件620由弹性体衬底20的内表面和外表面支撑。为了简单起见，仅在图19中例示了该系统的侧视横截面的一部分，其中共形地接触一个附肢(未示出)的一个壳体体积邻近第一电子器件610的阵列。为了简单起见，图19例示的电子器件是电极610和620。电气互连线640(第一多个电气互连线)和650(第二多个电气互连线)独立地或以多路复用配置向每个电极提供电气连接。所述互连线可以是弯曲配置(诸如，蛇形几何结构)。所述互连线可以分别被嵌入在第一包封层660和第二包封层670中。可选地，阻挡层680被用来进一步使所述互连线彼此电气隔离/或与周围环境电气隔离。所述阻挡层和包封层的位置部分地由期望的应用确定。例如，是热阻挡层的阻挡层可以被定位在热源/热传感器和附肢/外部环境之间，取决于所述传感器和源的位置。
电子器件(例如，热传感器/源或电极610和620)可以在空间上相对于彼此对齐且由具有限定的厚度630的弹性体衬底20分开，从而功能地形成电容随着厚度630改变的电容器。以此方式，提供基于厚度630的变化测量压力或力的压力传感器或力传感器。在此方面，重要的是，衬底20是由厚度会根据施加的接触力或压力而变化的弹性材料形成的。优选地，该材料是弹性体，因为弹性体的的响应特性是可逆的且会压缩并以静置厚度具有最小变化松弛回到未压缩状态。弹性体材料可以帮助提供对力或压力更准确的、稳健的且可靠的测量。力和压力通常被可互换地使用，因为可以基于表达式F＝P/A从一个计算出另一个，其中F力(牛顿)，P是压力(帕斯卡)且A是其上施加压力的面积(m2)。功能地，热基系统被类似地布置，不同之处在于厚度减小导致温度增加。类似地，光源和检测器可以被采用，其中光传输依赖于衬底厚度。以此方式，本文中所提供的系统中的任一个可以包括上文引用的用于提供触觉信息(诸如，施加到外部表面或来自外部表面的力，包括可以在施加的力的接触面积区域上空间改变的压力)的压力传感器中的任一个。
对于内电子器件610和外电子器件620之间的对齐程度存在容限，特别是当容易地通过施加已知的力或压力且观察产生的电容、温度或光学传输变化来校准所述系统时(例如，参见图6(d))。在一方面，该衬底是至少部分半透明的或透明的以便于在将面向外的电子器件印刷到具有面向内的电子器件的外表面期间对齐。
使用对齐的电极阵列对提供电容器阵列，从而允许通过凭借由不同的电容器检测的衬底厚度630的在空间上改变的变化来检测系统表面上的力或压力分布。
关于纳入参考文献和变体的声明
在该整个申请中引用的所有参考文献(例如，专利文件，其包含公开的或授权的专利或等同物；专利申请公布；以及非专利文献文件或其他来源材料)在此以引用的方式整体纳入，就如同以引用的方式单独地纳入，在一定程度上，每个参考文献至少部分地与本申请中的公开内容不一致(例如，通过引用纳入部分不一致的参考文献中除了该参考文献的部分不一致的部分以外的部分)。
本文中已经采用的术语和表达被用作对术语的描述而非限制，且并非意在使用这些术语和表述排除所示出的和所描述的特征或其部分的任何等同物，而且应认识到，在本发明要求保护的范围内可以有多种改型。因此，应理解，尽管通过优选实施方式、示例性实施方案和可选的特征具体公开了本发明，但本领域技术人员可以采用本文中所公开的概念的改型以及变体，且这样的改型和变体被认为在由所附权利要求限定的本发明的范围内。本文中提供的具体实施方案是本发明的有用的实施方案的实施例，且本领域技术人员应明了，可以使用本说明书中阐明的器件、器件部件以及方法步骤的大量变体来执行本发明。如对于本领域技术人员显而易见的是，对本方法有用的方法和器件能够包括大量可选的组成和处理元件和步骤。
当本文公开了一组取代基时，应该理解，分别公开了该组和所有子组的所有个体成员。当本文中使用马库什分类或其他分类法时，该组的所有个体成员和该组可能的所有组合和子组合意在被单独地包含在本公开内容中。化合物的特定名称意在是示例性的，因为本领域的普通技术人员能够以不同的方式命名相同的化合物。
除非另有声明，否则本文中所描述的或示例的部件的每个构成或组合可以被用来实践本发明。
每当在本说明书中给出范围(例如物理属性范围、尺寸范围、温度范围、时间范围、成分范围或浓度范围)时，所有中间范围和子范围，以及包含在给定的范围中的所有个体值都意在被包含于本公开内容中。应理解，包含本说明书中包含的一个范围或子范围中任何子范围或个体值能够被从本文的权利要求排除。
说明书中提及的所有专利和公布都指示本发明所属领域的普通技术人员的程度。本文中引用的参考文献以整体引用的方式纳入本文以指示自它们公布或提交日期起的现有技术且如果需要则旨在可以被本文采用以排除现有技术中的特定实施方案。例如，当要求保护物质的组合物时，应理解，申请人的发明之前的现有技术中已知的且可用的化合物(包括在本文中引用的参考文献中为其提供了启示公开内容的化合物)并非旨在被包含于本文中的物质的组合物权利要求。
如本文所使用的，“包括”是与“包含”“含有”或“其特征在于”同义的，且是包括性的或开放式的，并且不排除附加的、未列举的元件或方法步骤。如本文所使用的，“由...组成”排除了权利要求元素中未指定的任何元素、步骤或组成。如本文所使用的，术语“基本上由...组成”不排除不会实质上影响权利要求的基础和新颖特性的材料或步骤。在本文中的每种情况下，术语“包含”、“基本上由...组成”和“由...组成”可以用其它两个术语中的任何一个代替。能够在缺少本文中未具体地公开的任何元件或多个元件、一个限制或多个限制的情况下恰当地实施本文示例描述的发明。
本领域普通技术人员应理解，可以在不做过度试验的情况下，在本发明的实践中采用除具体示例那些以外的起始材料、生物材料、试剂、合成方法、纯化方法、分析方法、化验方法以及生物方法。任何这样的材料与方法的所有本领域已知的功能等同物旨在被包含在本发明中。已经被采用的术语和表达被用作对术语的描述而非限制，且并非意在使用这些术语和表述排除示出和描述的特征或其各部分的任何等同物，而且应认识到，在本发明的范围内可以有多种改型。因此，应理解，尽管通过优选实施方式和可选的特征具体公开了本发明，但本领域技术人员可以采用本文所公开的概念的改型以及变体，但这样的改型和变体仍被认为在由所附权利要求限定的本发明的范围内。
以下专利和专利申请以整体引用的方式纳入本文：7,195,733；7,622,367；7,557,367；7,799,699；7,943,491；7,521,292；8,367,035；8,217,381；7,932,123；7,972,875；8,198,621；7,704,684；7,982,296；8,039,847；7,705,280；2010/0002402；2010/0052112；2010/0317132；2012/0105528；2012/0157804；2008/0055581；2011/0230747；2011/0187798；2013/0072775；13/624,096(于2012年9月21日提交)。

Claims (149)

1.一种可安装于附肢的电子系统，所述系统包括：
一个柔性的或可拉伸的衬底，其具有一个内表面和一个外表面，其中该内表面限定一个壳体，该壳体能够接收一个具有曲面的附肢；以及
一个柔性的或可拉伸的电子器件，其包括由所述柔性的或可拉伸的衬底的该内表面或该外表面支撑的一个或多个传感器、致动器或二者；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度；
其中所述柔性的或可拉伸的衬底和所述电子器件提供该系统的足够低的净抗弯刚度，以使得该衬底的该内表面能够与设置在所述壳体内的所述附肢的表面建立共形接触。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述附肢是手、手指、手指尖、颅骨、鼻、耳、牙齿、脚、脚趾、腿、臂、躯干或上述各项的任何部分。
3.根据权利要求1所述的系统，包括用于覆盖手的装有仪器的手套或用于覆盖手指或手指尖的装有仪器的手指管。
4.根据权利要求3所述的系统，其中该装有仪器的手套是用于手术的医用手套。
5.根据权利要求1所述的系统，包括人机接口系统。
6.根据权利要求1所述的系统，包括用于机器人操纵的器件。
7.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底和所述电子器件提供的该系统的所述净抗弯刚度小于或等于1×108GPaμm4。
8.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该器件的所述净抗弯刚度足够低，以使得由该衬底的该内表面支撑的所述一个或多个传感器、致动器或二者能够与设置在所述壳体内的所述附肢的所述表面建立共形接触。
9.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底和所述电子器件提供的该系统的净抗挠刚性小于或等于1×10-4Nm。
10.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该衬底是柔性的衬底且该电子器件是柔性的电子器件。
11.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该衬底是可拉伸的衬底且该电子器件是可拉伸的电子器件。
12.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该系统的特征在于一个中性机械平面，且其中至少一部分的所述一个或多个无机半导体部件、或所述一个或多个金属部件或二者被定位成靠近该中性机械平面。
13.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括2个到1000个所述一个或多个传感器、致动器或二者。
14.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括至少3个不同类型的所述一个或多个传感器、致动器或二者。
15.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述一个或多个传感器、致动器或二者被设置在一个开放的网孔几何结构中。
16.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述一个或多个传感器、致动器或二者具有选自0.5cm2到100cm2的范围的覆盖区表面面积。
17.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括选自以下一组的一个或多个传感器：电极、触觉传感器、应变计、电容传感器、温度传感器、压力传感器、运动传感器、位置传感器、位移传感器、加速度传感器、力传感器、化学传感器、pH传感器、电容式传感器、光学传感器、光检测器、成像系统以及上述各项的任何阵列和组合。
18.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括选自以下一组的一个或多个致动器：电触觉刺激器、电极、热源、压电元件、声学元件、RF能量源、磁致动器、电磁辐射源、激光器、光源、发光二极管以及发光二极管阵列、以及上述各项的任何阵列和组合。
19.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中至少一部分的所述传感器、致动器或二者由所述柔性的或可拉伸的衬底的所述内表面支撑且至少一部分的所述传感器、致动器或二者由所述柔性的或可拉伸的衬底的所述外表面支撑。
20.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的电子器件包括被设置成一个阵列且由所述衬底的所述内表面支撑以用于电刺激该壳体中的所述附肢的多个所述电触觉刺激器。
21.根据权利要求20所述的系统，所述柔性的或可拉伸的电子器件包括所述电触觉刺激器的一个多路复用阵列。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述阵列中的所述电触觉刺激器通过一个蛇形电气互连线网络电气互连。
23.根据权利要求20所述的系统，其中所述电触觉刺激器中的每一个包括一个薄膜金属结构，该薄膜金属结构具有由一个外区域围绕的一个内区域，其中所述内区域和所述外区域之间设有一个间隙。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述内区域具有选自10μm到1000μm的范围的横向尺度，所述外环具有选自10μm到5000μm的范围的横向尺度且其中所述间隙具有选自10μm到1000μm的范围的横向尺度。
25.根据权利要求23所述的系统，其中每个所述内区域是导电盘形电极，所述外区域是与所述盘形电极同心定位的导电环形电极。
26.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括设置成一个阵列且由所述衬底的该外表面、该内表面或该外表面和该内表面二者支撑的多个触觉传感器。
27.根据权利要求26所述的系统，其中该电子器件包括所述触觉传感器的一个多路复用阵列。
28.根据权利要求26所述的系统，其中所述阵列中的所述触觉传感器通过一个蛇形电气互连线网络电气互连。
29.根据权利要求26所述的系统，其中所述触觉传感器中的每个包括一个薄膜金属结构，该薄膜金属结构具有选自100μm到5000μm的范围的横向尺度。
30.根据权利要求29所述的系统，其中所述触觉传感器的所述薄膜金属结构是导电盘形电极。
31.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括由该外表面支撑的一个或多个触觉传感器和由所述内表面支撑的一个或多个电触觉刺激器，其中所述一个或多个触觉传感器与所述一个或多个电触觉刺激器电气通信，使得来自所述一个或多个触觉传感器的输出被提供至所述一个或多个电触觉刺激器，从而与该触觉传感器输出成比例地电刺激所述附肢。
32.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括多个电极，每个电极包括：
一个内盘，其具有小于1mm的直径；以及
一个外环，其围绕该内盘，其中该内盘和该外环相对于彼此同心地定位，其中该内盘和该外环之间的间隔距离选自大于或等于100μm且小于或等于500μm的范围。
33.根据权利要求33所述的系统，还包括由所述内表面、所述外表面或二者支撑的一个或多个附加的电子部件；所述附加的电子部件选自如下一组：传感器、致动器、电源、无线电源、光伏器件、无线发射器、天线、纳机电系统、微机电系统以及上述各项的阵列和任何组合。
34.根据权利要求33所述的系统，其中所述一个或多个附加的电子部件包括应变计。
35.根据权利要求34所述的系统，其中所述应变计包括一个或多个半导体纳米膜。
36.根据权利要求35所述的系统，其中所述半导体纳米膜中的每一个独立地具有选自1μm到10μm的范围的横向尺度和选自100nm到100μm的范围的厚度。
37.根据权利要求35所述的系统，其中所述应变计包括多个至少三个电气连接的半导体纳米膜。
38.根据权利要求35所述的系统，其中所述半导体纳米膜通过一个蛇形电气互连线网络电气互连。
39.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，包括所述一个或多个无机半导体部件。
40.根据权利要求39所述的系统，其中所述一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地包括多晶半导体材料、单晶半导体材料或掺杂的多晶或单晶半导体材料。
41.根据权利要求39所述的系统，其中所述一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地包括单晶半导体材料。
42.根据权利要求39所述的系统，其中所述一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地具有小于或等于100μm的厚度。
43.根据权利要求39所述的器件，其中该电子器件的所述无机半导体部件中的每一个具有选自50纳米到100微米的范围的厚度。
44.根据权利要求39所述的器件，其中该电子器件的所述无机半导体部件中的每一个具有小于或等于1×10-4Nm的净抗挠刚性。
45.根据权利要求39所述的器件，其中该电子器件的所述无机半导体部件的所述一个中的每一个具有选自0.5MPa到10GPa的范围的杨氏模量。
46.根据权利要求39所述的器件，其中该电子器件的所述无机半导体部件中的每一个具有小于或等于1×108GPaμm4的净抗弯刚度。
47.根据权利要求39所述的系统，其中所述一个或多个无机半导体部件中的每一个独立地包括一个半导体纳米膜结构。
48.根据权利要求47所述的系统，其中该半导体纳米膜结构是二极管电子部件。
49.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，包括所述一个或多个金属部件。
50.根据权利要求49所述的系统，其中所述一个或多个金属导体部件包括设置成一个阵列的多个电极。
51.根据权利要求50所述的系统，其中所述阵列中的所述电极中的每一个独立地具有小于或等于100μm的厚度。
52.根据权利要求50所述的系统，其中所述电极阵列具有的电极数量选自10到10000个电极的范围。
53.根据权利要求50所述的系统，其中所述阵列的所述电极通过一个蛇形电气互连线电气互连。
54.根据权利要求49所述的系统，其中该电子器件的所述一个或多个传感器、致动器或二者包括一个可拉伸的或柔性的电极阵列，该可拉伸的或柔性的电极阵列包括多个电极、多路复用电路系统和放大电路系统。
55.根据权利要求54所述的系统，其中所述可拉伸的或柔性的电极阵列包括多个电极单元体。
56.根据权利要求55所述的系统，其中所述可拉伸的或柔性的电极阵列包括50个或更多个电极单元体。
57.根据权利要求55所述的系统，其中该电极阵列的相邻单元体彼此分开的距离小于或等于50μm。
58.根据权利要求55所述的系统，其中该电极阵列的所述电极单元体被该柔性的或可拉伸的衬底的范围从10mm2到10000mm2的面积所支撑。
59.根据权利要求55所述的系统，其中该电极阵列的每个电极单元体包括接触垫、放大器和多路复用器，其中该接触垫提供到组织的电气接口且与该放大器和该多路复用器电气通信。
60.根据权利要求59所述的系统，其中该单元体的该放大器和该多路复用器包括多个晶体管。
61.根据权利要求49所述的系统，其中所述一个或多个金属导体部件包括多个可拉伸的电气互连线。
62.根据权利要求61所述的系统，其中所述可拉伸的电气互连线是至少部分自立的或被设置成栓系几何结构。
63.根据权利要求61所述的系统，其中所述可拉伸的电气互连线具有曲线几何结构。
64.根据权利要求61所述的系统，其中所述电气互连线具有蛇形配置。
65.根据权利要求61所述的系统，其中所述可拉伸的电气互连线电气连接多个刚性器件岛，所述刚性器件岛包括至少一部分的：所述一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件。
66.根据权利要求65所述的系统，其中所述刚性器件岛的每个的至少一部分独立地包括单晶无机半导体结构。
67.根据权利要求65所述的系统，其中所述刚性器件岛的每个的至少一部分独立地包括单晶半导体纳米膜。
68.根据权利要求65所述的系统，其中所述刚性器件岛包括所述一个或多个传感器、致动器或二者。
69.根据权利要求68所述的系统，其中所述传感器或致动器选自如下一组：电极、触觉传感器、应变计、电容传感器、温度传感器、压力传感器、运动传感器、位置传感器、位移传感器、加速度传感器、力传感器、化学传感器、pH传感器、电容式传感器、光学传感器、光检测器、成像系统、电触觉刺激器、电极、热源、压电元件、声学元件、RF能量源、磁致动器、电磁辐射源、激光器、发光二极管和发光二极管阵列以及上述各项的任何阵列和组合。
70.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该柔性的或可拉伸的电子器件的至少一部分由所述柔性的或可拉伸的衬底的该外表面支撑。
71.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该柔性的或可拉伸的电子器件的至少一部分由所述柔性的或可拉伸的衬底的该内表面支撑。
72.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该内表面和该外表面能够可互换地翻转，而基本不使由所述柔性的或可拉伸的衬底的该内表面或该外表面支撑的所述一个或多个传感器、致动器或二者的功能参数退化。
73.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，包括一个阵列的致动器、传感器或致动器和传感器，其中该阵列能够在内配置和外配置以及外配置和内配置之间可互换地翻转，而基本不使所述阵列的致动器、传感器或致动器和传感器的功能参数退化。
74.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中支撑该电子器件的外表面被翻转，使得在翻转之后，由该外表面支撑的功能电子器件是由该内表面支撑的功能电子器件。
75.根据权利要求74所述的系统，其中该功能电子器件是电触觉刺激器阵列，且在从面向外的表面翻转至面向内的表面几何结构之后至少90％的所述电触觉刺激器保持功能。
76.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底具有封闭的管几何结构。
77.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述壳体具有选自5mm到1000cm的范围的横截面尺度。
78.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底是弹性体衬底。
79.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底是聚合物、无机聚合物、有机聚合物、塑料、弹性体、生物聚合物、热塑物、橡胶或上述这些的任意组合。
80.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底是PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺或
81.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底是生物可兼容材料或生物惰性材料。
82.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底具有在0.25μm到10000μm的范围上选择的平均厚度。
83.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底具有基本均匀的支撑该电子器件的厚度或具有沿着一个或多个横向尺度选择性地改变的支撑该电子器件的厚度。
84.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底是柔性的或可拉伸的网孔结构。
85.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底具有在0.5KPa到10GPa的范围上选择的平均杨氏模量。
86.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述柔性的或可拉伸的衬底由大于或等于500％的断裂应变表征。
87.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中还包括至少部分地包封所述功能器件的至少一部分的阻挡层。
88.根据权利要求87所述的系统，其中该阻挡层将来自该电子器件的净漏电流限制到不对与所述系统接触的材料产生不利影响的量，或将来自该电子器件的热量传递限制到不对与所述系统接触的材料产生不利影响的量。
89.根据权利要求87所述的系统，其中所述阻挡层基本上防止了外部流体流至所述电子器件的至少一部分。
90.根据权利要求87所述的系统，所述阻挡层是聚合物、无机聚合物、有机聚合物、塑料、弹性体、生物聚合物、热塑物、橡胶或上述这些的任意组合。
91.根据权利要求87所述的系统，其中所述阻挡层是PDMS、聚对二甲苯、聚酰亚胺或
92.根据权利要求87所述的系统，其中所述阻挡层具有选自1μm到100μm的范围的平均厚度。
93.根据权利要求87所述的系统，其中所述阻挡层具有在0.5KPa到10GPa的范围上选择的平均模量。
94.根据权利要求87所述的系统，该阻挡层具有平均厚度且该柔性的或可拉伸的衬底具有平均厚度，其中该阻挡层的平均厚度与该柔性的或可拉伸的衬底的平均厚度的比是在0.01到1的范围上选择的。
95.根据权利要求87所述的系统，其中所述阻挡层具有网孔结构。
96.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，还包括电气连接至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者的一个或多个可拉伸的互连线。
97.根据权利要求96所述的系统，其中所述一个或多个可拉伸的互连线包括设置成弯曲配置的导电金属。
98.根据权利要求96所述的系统，其中所述一个或多个可拉伸的互连线包括设置成蛇形配置的纳米线。
99.根据权利要求98所述的系统，其中该纳米线具有矩形横截面，具有选自50nm到1μm的范围的厚度且具有选自10μm到1mm的范围的宽度。
100.根据权利要求98所述的系统，其中该蛇形配置由选自100μm到10mm的范围的平均曲率半径表征。
101.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，包括被布置在至少两个互连层中的多个互连线，其中相邻的互连层由是电绝缘弹性体层的阻挡层分开，以提供紧凑叠加的互连布线。
102.根据权利要求101所述的系统，其中所述电子器件包括电气连接到至少一个互连线的多个刚性器件岛，其中互连线弯曲配置适应来自该薄的、柔性的或可拉伸的衬底的弯曲和拉伸的应力。
103.根据权利要求102所述的系统，其中所述弯曲和拉伸应力来自翻转该柔性的或可拉伸的衬底的该内表面和该外表面。
104.根据权利要求1所述的系统，具有一个中性机械平面(NMP)，其中该中性机械平面被定位在如下一个深度处，该深度对应于应变敏感部件的深度。
105.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中至少一部分的所述一个或多个无机半导体部件、所述一个或多个金属部件或二者是可印刷的结构。
106.根据权利要求105所述的系统，其中至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者通过转移印刷装配在所述柔性的或可拉伸的衬底上。
107.根据权利要求105所述的系统，其中至少一部分的所述一个或多个传感器、致动器或二者通过微转移印刷、干接触转移印刷、溶液式印刷、软平版印刷、复制模制或压印平版装配在所述柔性的或可拉伸的衬底上。
108.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该壳体具有用于接收和覆盖附肢的一个内部体积和至少一个开口。
109.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该壳体具有大于或等于1cm3且小于或等于10000cm3的内部体积。
110.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该壳体具有大体圆柱形形状或半球形形状。
111.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该壳体被塑形以接收手、手指、手指尖或上述各项的任何部分。
112.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该壳体具有用于接收附肢的一个或两个进入开口。
113.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该柔性的或可拉伸的衬底在纵向方向的张力下缠绕在该附肢周围。
114.根据权利要求1到61中的任一项权利要求所述的系统，其中该柔性的或可拉伸的衬底在圆周方向的张力下卷绕在该附肢上。
115.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该附肢是有生命的动物的一部分。
116.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中第一电子器件由该内表面支撑，而第二电子器件由该第二表面支撑，其中该第一电子器件和该第二电子器件相对于彼此空间地对齐和通信，从而形成一个压力传感器，其中该通信由随着该第一电子器件和该第二电子器件之间的衬底厚度改变的参数表征。
117.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中该壳体的接收尺度小于该附肢的相应尺度，其中在使用期间，该柔性的或可拉伸的衬底中的应变增大该接收尺度以容纳该壳体内的该附肢，而不对该柔性的或可拉伸的电子器件造成不利影响。
118.根据权利要求117所述的系统，其中该应变生成在该柔性的或可拉伸的衬底与该壳体内的该附肢之间的接触力，以建立和维持由该衬底的内表面支撑的该柔性的或可拉伸的电子器件与该附肢的该曲面之间的紧密且共形的接触。
119.根据权利要求118所述的系统，其中该应变选自大于或等于1％且小于或等于100％的范围。
120.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，其中所述电子器件包括所述传感器、致动器或二者的阵列，该阵列具有选自在约1mm-2到1mm-2之间的范围的空间密度。
121.根据权利要求1到6中的任一项权利要求所述的系统，该系统是多功能的，其中该内表面支撑第一阵列的致动器，该外表面支撑第二阵列的传感器。
122.根据权利要求121所述的系统，其中该第一阵列包括电触觉刺激器，以与有生命的动物的与该第一阵列的电子器件共形接触的皮肤连系，该第二阵列包括触觉传感器，以根据与外部表面的触觉相互作用测量物理参数。
123.根据权利要求121所述的系统，其中该触觉传感器包括在该内表面和该外表面上的相对置的电极，以测量所述电极之间的电容，其中该电容随着所述相对电极之间所述柔性的或可拉伸的衬底的厚度而改变。
124.根据权利要求121所述的系统，其中该第一阵列和该第二阵列彼此电气通信。
125.根据权利要求124所述的系统，其中所述第二阵列的传感器生成一个电输出，该电输出被输入到该第一阵列的致动器，其中该第一阵列的致动器与是使用者的皮肤的附肢表面连系以向该使用者提供关于该外部表面的信息。
126.一种制造可安装于附肢的电子系统的方法，所述方法包括步骤：
提供一个柔性的或可拉伸的衬底，该衬底具有一个最初面向内的表面和一个最初面向外的表面，该最初面向内的表面限定一个初始壳体；
将一个包括一个或多个传感器、致动器或二者的柔性的或可拉伸的电子器件转移印刷到所述柔性的或可拉伸的衬底的所述最初面向外的表面；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度；以及
翻转所述柔性的或可拉伸的衬底，使得在翻转之后，该最初面向外的表面变为随后面向内的表面，该初始面向内的表面变为随后面向外的表面，该随后面向内的表面限定一个用于接收附肢的最终壳体，从而将所述电子器件设置在该随后面向内的表面上；
其中在翻转所述柔性的或可拉伸的衬底的步骤之后，所述柔性的或可拉伸的器件保持功能。
127.根据权利要求126所述的方法，其中该附肢是手、手指、手指尖、颅骨、牙齿、脚、脚趾、鼻、耳、腿、躯干或上述各项的任意部分。
128.根据权利要求126所述的方法，其中该提供该柔性的或可拉伸的衬底的步骤包括：
倚靠该附肢的表面或该附肢的模具浇注弹性体前体；以及
使该弹性体前体固化以获得具有如下壳体形状的该柔性的或可拉伸的衬底，该壳体形状在静置时对应于该附肢的形状。
129.根据权利要求126到128中的任一项权利要求所述的方法，其中该转移印刷的步骤包括通过选自由微转移印刷、干接触转移印刷、溶液式印刷、软平版印刷、复制模制或压印平版组成的一组的技术，转移致动器、传感器、或致动器和传感器的阵列。
130.根据权利要求126到128中的任一项权利要求所述的方法，其中所述转移印刷的步骤包括将所述致动器、传感器、或致动器和传感器的阵列从弹性体转移印章转移到所述弹性衬底的所述最初外表面。
131.根据权利要求130所述的方法，其中所述转移印刷步骤还包括使该弹性体衬底平坦成平坦几何结构且并将该致动器、传感器、或致动器和传感器的阵列转移到平坦几何结构的弹性衬底。
132.根据权利要求130所述的方法，其中所述转移印刷步骤还包括在曲线几何结构的所述弹性衬底的该外表面上滚压该弹性体转移印章。
133.根据权利要求126到128中的任一项权利要求所述的方法，其中该最终的壳体具有对应于手指或手指尖表面形状的内表面形状。
134.根据权利要求126到128中的任一项权利要求所述的方法，所述系统被纳入手套的手指或手指尖中。
135.根据权利要求126所述的方法，还包括将一个或多个传感器、致动器或二者转移印刷到所述柔性的或可拉伸的衬底的该随后外表面的步骤，从而将第一传感器、或致动器或二者设置在该随后内表面上，将第二传感器、或致动器或二者设置在该随后外表面上。
136.根据权利要求135所述的方法，其中该第一传感器、或致动器或二者包括电触觉刺激器阵列，该传感器、或致动器或二者包括触觉传感器阵列。
137.根据权利要求136所述的方法，还包括使所述触觉传感器与所述电触觉传感器可通信地连接的步骤，使得通过来自所述触觉传感器的输出控制所述电触觉传感器。
138.根据权利要求137所述的方法，其中该电触觉传感器阵列生成电刺激的空间变化模式。
139.一种可安装于附肢的电子系统，所述系统包括：
一个弹性体衬底，其具有一个内表面和一个外表面，其中该内表面限定一个壳体，该壳体能够接收具有曲面的附肢；且该弹性体衬底具有小于10mm的静置厚度；
第一电子器件，其由该内表面支撑；
第二电子器件，其由该外表面支撑，其中该第一电子器件和该第二电子器件相对于彼此成相对置的配置且被分开相隔该弹性体衬底的厚度以形成一个压力传感器，该压力传感器的输出作为弹性体衬底的厚度的函数而变化；
该第一电子器件和该第二电子器件中的每一个包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件，具有小于1mm的厚度和小于5mm的横向尺度。
140.根据权利要求139所述的系统，其中该压力传感器是一个电容器，该电容器包括一对空间对齐的电极，其中第一电极由该内表面支撑，第二电极由该外表面支撑，其中所述一对电极彼此电气通信且其之间的电容随着所述一对电极之间的弹性体衬底的厚度而改变。
141.根据权利要求140所述的系统，包括一个第一电极阵列和一个第二电极阵列，其中该第一电极阵列和该第二电极阵列彼此空间对齐以形成电容器阵列，每个电容器具有被该弹性体衬底的厚度分开的一对电极，该电容器阵列中的每个个体构件具有一个电容，该电容作为该电容器阵列的该个体构件的电极之间的该弹性体衬底的厚度的函数独立地变化。
142.根据权利要求141所述的系统，还包括多个第一电气互连线以电气连接该第一电极阵列中的每个构件和多个第二电气互连线以电气连接该第二电极阵列中的每个构件，其中所述电气互连线是蛇形配置。
143.根据权利要求142所述的系统，其中所述多个第一电气互连线被由该弹性体衬底内表面支撑的第一包封层所包封，所述多个第二电气互连线被由该弹性体衬底外层支撑的第二包封层所包封。
144.根据权利要求142所述的系统，还包括一个阻挡层，以使得该多个第一电气互连线与该多个第二电气互连线电气隔离。
145.根据权利要求140所述的系统，其中向该弹性体衬底施加的压力减小了所述一对电极之间的衬底厚度，从而增大了电容。
146.根据权利要求139所述的系统，其中该第一电子器件和该第二电子器件彼此热通信，其中所述电子器件中的一个是热源，该电子器件是测量温度的热检测器，且该热源和该热检测器之间的弹性体衬底的厚度的变化改变该热检测器测量的温度。
147.一种制造可安装于附肢的电子系统的方法，所述方法包括步骤：
提供一个附肢或其模具，
将一个包括一个或多个传感器、致动器或二者的柔性的或可拉伸的电子器件设置到该附肢或其模具的表面；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度；
将预聚合物引入到由该附肢或其模具的表面支撑的该柔性的或可拉伸的电子器件；以及
使该预聚合物聚合以形成具有支撑该柔性的或可拉伸的电子器件的内表面的柔性的或可拉伸的衬底。
148.根据权利要求147所述的方法，还包括将该衬底和该柔性的或可拉伸的电子器件从该附肢或其模具的表面移除的步骤。
149.根据权利要求147或148所述的方法，还包括将包括一个或多个传感器、致动器或二者的柔性的或可拉伸的电子器件转移印刷到该柔性的或可拉伸的衬底的外表面的步骤；所述传感器、致动器或二者包括一个或多个无机半导体部件、一个或多个金属导体部件、或一个或多个无机半导体部件和一个或多个金属部件；其中至少一部分的所述无机半导体部件、金属部件或二者具有小于或等于500微米的厚度。
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738012A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 扬州大学 一种人工皮肤柔性触觉传感器测量装置
CN105823411A (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 苏州椒图电子有限公司 一种曲面轮廓测量方法
CN107509303A (zh) * 2017-07-28 2017-12-22 上海创功通讯技术有限公司 印刷电路板
CN107811616A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种柔性多参量人体体征探测器及其使用方法
CN107887079A (zh) * 2016-11-03 2018-04-06 成都柔电云科科技有限公司 表皮电极的制作方法
CN108258006A (zh) * 2017-12-21 2018-07-06 厦门市三安光电科技有限公司 微发光元件
CN108628440A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 意美森公司 用于为触摸输入设备提供传感器和致动功能的系统
CN108981981A (zh) * 2018-05-29 2018-12-11 五邑大学 一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器、及其制备方法
CN109196424A (zh) * 2016-06-10 2019-01-11 应用材料公司 微型装置的无掩模并行取放转印
CN109301061A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 天津大学 柔性微型压电超声换能器、阵列及其形成方法
CN109997096A (zh) * 2016-11-17 2019-07-09 索尼公司 振动呈现装置、振动呈现方法和程序
CN110707034A (zh) * 2018-07-10 2020-01-17 原子能和替代能源委员会 转移结构体的方法
CN111601540A (zh) * 2017-10-27 2020-08-28 豪夫迈·罗氏有限公司 用于检测用户体液中至少一种分析物的装置和方法
CN111970962A (zh) * 2018-03-30 2020-11-20 西北大学 无线无创表皮电子装置
CN112105935A (zh) * 2018-05-29 2020-12-18 国际商业机器公司 生物传感器封装
CN112284581A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 一种传感器、显示面板及电子设备
CN113168260A (zh) * 2018-09-28 2021-07-23 富西特有限公司 具有到可拉伸线路的连接的传感器
CN113899390A (zh) * 2021-12-10 2022-01-07 浙江大学 一种非对称的强粘易撕传感器及制备方法
CN114402704A (zh) * 2019-09-24 2022-04-26 纬湃科技有限责任公司 加热组件
CN114739462A (zh) * 2022-05-05 2022-07-12 京东方科技集团股份有限公司 交互装置

Families Citing this family (216)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101572992B1 (ko) 2004-06-04 2015-12-11 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 인쇄가능한 반도체소자들의 제조 및 조립방법과 장치
US7521292B2 (en) 2004-06-04 2009-04-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable form of single crystal silicon for high performance electronics on rubber substrates
US8217381B2 (en) 2004-06-04 2012-07-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
KR101615255B1 (ko) 2006-09-20 2016-05-11 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 전사가능한 반도체 구조들, 디바이스들 및 디바이스 컴포넌트들을 만들기 위한 릴리스 방안들
KR101610885B1 (ko) 2007-01-17 2016-04-08 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 프린팅­기반 어셈블리에 의해 제조되는 광학 시스템
CN103872002B (zh) 2008-03-05 2017-03-01 伊利诺伊大学评议会 可拉伸和可折叠的电子器件
US8389862B2 (en) 2008-10-07 2013-03-05 Mc10, Inc. Extremely stretchable electronics
TWI671811B (zh) * 2009-05-12 2019-09-11 美國伊利諾大學理事會 用於可變形及半透明顯示器之超薄微刻度無機發光二極體之印刷總成
US10441185B2 (en) 2009-12-16 2019-10-15 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Flexible and stretchable electronic systems for epidermal electronics
US9161448B2 (en) 2010-03-29 2015-10-13 Semprius, Inc. Laser assisted transfer welding process
KR101688918B1 (ko) 2010-05-08 2016-12-22 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 궤양의 조기 발견을 위한 sem 스캐너 감지 장치, 시스템 및 방법
US9899329B2 (en) 2010-11-23 2018-02-20 X-Celeprint Limited Interconnection structures and methods for transfer-printed integrated circuit elements with improved interconnection alignment tolerance
US9442285B2 (en) 2011-01-14 2016-09-13 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Optical component array having adjustable curvature
US20120295232A1 (en) * 2011-02-03 2012-11-22 Stephen Sophorn Lim Touch sense device for the visually impaired
WO2012158709A1 (en) 2011-05-16 2012-11-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Thermally managed led arrays assembled by printing
EP2713863B1 (en) 2011-06-03 2020-01-15 The Board of Trustees of the University of Illionis Conformable actively multiplexed high-density surface electrode array for brain interfacing
US9412727B2 (en) 2011-09-20 2016-08-09 Semprius, Inc. Printing transferable components using microstructured elastomeric surfaces with pressure modulated reversible adhesion
CN108389893A (zh) 2011-12-01 2018-08-10 伊利诺伊大学评议会 经设计以经历可编程转变的瞬态器件
EP2830492B1 (en) 2012-03-30 2021-05-19 The Board of Trustees of the University of Illinois Appendage mountable electronic devices conformable to surfaces and method of making the same
WO2014022828A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-06 The Regents Of The University Of California Integrated nanowire array devices for detecting and/or applying electrical signals to tissue
DE102012110358B4 (de) * 2012-10-30 2016-04-07 Leibniz-Institut für Neurobiologie Magdeburg Mikroelektrodenarray
US10814131B2 (en) 2012-11-26 2020-10-27 Thync Global, Inc. Apparatuses and methods for neuromodulation
US10537703B2 (en) 2012-11-26 2020-01-21 Thync Global, Inc. Systems and methods for transdermal electrical stimulation to improve sleep
GB201317746D0 (en) 2013-10-08 2013-11-20 Smith & Nephew PH indicator
CN108355242B (zh) 2013-01-21 2022-04-15 卡拉健康公司 用于控制震颤的设备和方法
US10497633B2 (en) 2013-02-06 2019-12-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with fluid containment
US9613911B2 (en) 2013-02-06 2017-04-04 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Self-similar and fractal design for stretchable electronics
US10840536B2 (en) 2013-02-06 2020-11-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with containment chambers
US10617300B2 (en) 2013-02-13 2020-04-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Injectable and implantable cellular-scale electronic devices
CN105263404B (zh) * 2013-02-15 2017-09-26 国立研究开发法人科学技术振兴机构 信号检测装置、信号检测方法、以及信号检测装置的制造方法
US9875974B2 (en) 2013-03-08 2018-01-23 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Processing techniques for silicon-based transient devices
WO2014164274A1 (en) * 2013-03-10 2014-10-09 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Visual and touch interaction display
US9825229B2 (en) 2013-04-04 2017-11-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Purification of carbon nanotubes via selective heating
WO2014169218A2 (en) 2013-04-12 2014-10-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Materials, electronic systems and modes for active and passive transience
US10292263B2 (en) 2013-04-12 2019-05-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Biodegradable materials for multilayer transient printed circuit boards
KR20160067152A (ko) 2013-10-02 2016-06-13 더 보드 오브 트러스티즈 오브 더 유니버시티 오브 일리노이 장기 장착형 전자 장치
KR101541618B1 (ko) * 2013-12-30 2015-08-03 서울대학교산학협력단 신축성 기판 형성 방법, 신축성 기판 및 신축성 기판을 가지는 전자장치
US9761874B2 (en) 2013-12-30 2017-09-12 Verily Life Sciences Llc Fabrication methods for batteries
RU2699690C2 (ru) * 2014-02-20 2019-09-09 Марк ОЛЕЙНИК Способы и системы для приготовления пищи на роботизированной кухне
US20170281038A1 (en) * 2014-03-12 2017-10-05 Zansors, Llc Wireless ecg acquisition and monitoring device and system
US9706922B2 (en) * 2014-03-12 2017-07-18 Zansors Llc Wireless ECG acquisition and monitoring device and system
US10492703B2 (en) * 2014-03-28 2019-12-03 Board Of Regents, The University Of Texas System Epidermal sensor system and process
US20150277617A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Paul Gwin Flexible sensor
US9562817B2 (en) * 2014-04-02 2017-02-07 Perfect Touch Technologies, LLC Manipulation device with force read-out
US9402582B1 (en) 2014-04-21 2016-08-02 Verily Life Sciences Llc Smart surgical glove
RU2016146277A (ru) 2014-04-28 2018-05-28 Кинг Абдалла Юниверсити Оф Сайенс Энд Текнолоджи Умная согревающая накладка для адаптивной термотерапии
KR101613588B1 (ko) * 2014-05-27 2016-04-19 광주과학기술원 3차원 전극 배열체 및 그 제조 방법
JP6606105B2 (ja) 2014-06-02 2019-11-13 カラ ヘルス，インコーポレイテッド 振戦を治療するための抹消神経刺激用のシステム及び方法
TWI659475B (zh) 2014-07-20 2019-05-11 愛爾蘭商艾克斯瑟樂普林特有限公司 用於微轉貼印刷之裝置及方法
WO2016022906A1 (en) * 2014-08-07 2016-02-11 The Regents Of The University Of California Flexible penetrating cortical multielectrode arrays, sensor devices and manufacturing methods
KR20170041872A (ko) * 2014-08-11 2017-04-17 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 온도 및 열 전달 특성분석을 위한 표피 장치
US10736551B2 (en) 2014-08-11 2020-08-11 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Epidermal photonic systems and methods
WO2016025468A2 (en) 2014-08-11 2016-02-18 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Devices and related methods for epidermal characterization of biofluids
EP2991460B1 (en) 2014-08-29 2018-11-21 Nokia Technologies OY An apparatus and associated methods for deformable electronics
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US10074294B2 (en) 2014-09-29 2018-09-11 Lg Display Co., Ltd. Flexible display device with reduced bend stress wires
EP3009822B1 (en) 2014-10-16 2017-06-21 Nokia Technologies OY A deformable apparatus and method
EP3010315A1 (en) 2014-10-16 2016-04-20 Nokia Technologies OY A deformable apparatus and method
EP3208687B1 (en) 2014-10-17 2019-11-27 Yamaha Corporation Data glove
WO2016060031A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 ヤマハ株式会社 データグローブ
JP6524663B2 (ja) * 2014-10-17 2019-06-05 ヤマハ株式会社 データグローブ
JP2016125931A (ja) * 2015-01-06 2016-07-11 ヤマハ株式会社 データグローブ
US10418527B2 (en) * 2014-10-31 2019-09-17 eLux, Inc. System and method for the fluidic assembly of emissive displays
US10446728B2 (en) * 2014-10-31 2019-10-15 eLux, Inc. Pick-and remove system and method for emissive display repair
US9942979B2 (en) * 2014-11-03 2018-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Flexible printed circuit board
US10538028B2 (en) 2014-11-17 2020-01-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Deterministic assembly of complex, three-dimensional architectures by compressive buckling
EP3235353B1 (en) 2014-12-15 2022-09-21 Robert Bosch GmbH Modular deformable platform
US11534608B2 (en) 2015-01-04 2022-12-27 Ist, Llc Methods and apparatuses for transdermal stimulation of the outer ear
US9418814B2 (en) 2015-01-12 2016-08-16 Uchicago Argonne, Llc Planar field emitters and high efficiency photocathodes based on ultrananocrystalline diamond
US9441940B2 (en) 2015-01-21 2016-09-13 Uchicago Argonne, Llc Piezoresistive boron doped diamond nanowire
US10626213B2 (en) 2015-02-05 2020-04-21 Mitsui Chemicals, Inc. Photoelastic polyurethane resin, detection member, robot, and method for producing photoelastic polyurethane resin
KR101781542B1 (ko) 2015-02-27 2017-09-27 서울대학교산학협력단 피부 보철용 신축성 전자장치
US9443409B1 (en) * 2015-03-23 2016-09-13 Elwha Llc Systems to monitor proximity of body portions relative to an environment
EP3075312B1 (en) * 2015-03-31 2020-07-29 Nokia Technologies Oy Apparatuses for measuring skin resistance
CA3059988C (en) 2015-04-24 2023-03-07 Bruin Biometrics, Llc Apparatus and methods for determining damaged tissue using sub-epidermal moisture measurements
WO2016196454A1 (en) 2015-05-29 2016-12-08 Cerevast Medical Inc. Methods and apparatuses for transdermal electrical stimulation
JP2018524677A (ja) 2015-06-01 2018-08-30 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ 無線電力及び近距離無線通信機能を備えた小型電子システム
WO2016196635A2 (en) 2015-06-01 2016-12-08 Cerevast Medical Inc. Apparatuses and methods for neuromodulation
MX2017015587A (es) 2015-06-01 2018-08-23 Univ Illinois Metodo alternativo para sensor uv.
AU2016275135C1 (en) 2015-06-10 2021-09-30 Cala Health, Inc. Systems and methods for peripheral nerve stimulation to treat tremor with detachable therapy and monitoring units
US11160489B2 (en) 2015-07-02 2021-11-02 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Wireless optofluidic systems for programmable in vivo pharmacology and optogenetics
US9484474B1 (en) 2015-07-02 2016-11-01 Uchicago Argonne, Llc Ultrananocrystalline diamond contacts for electronic devices
US9741561B2 (en) 2015-07-10 2017-08-22 Uchicago Argonne, Llc Transparent nanocrystalline diamond coatings and devices
US9704821B2 (en) * 2015-08-11 2017-07-11 X-Celeprint Limited Stamp with structured posts
US10468363B2 (en) 2015-08-10 2019-11-05 X-Celeprint Limited Chiplets with connection posts
CN107923081B (zh) * 2015-08-20 2020-08-18 苹果公司 具有嵌入式电子部件的织物
JP6792259B2 (ja) * 2015-08-21 2020-11-25 国立大学法人電気通信大学 インターフェイス部品、インターフェイス装置、および、アシスト装置
EP3352843B1 (en) 2015-09-23 2021-06-23 Cala Health, Inc. Device for peripheral nerve stimulation in the finger to treat hand tremors
CN108368469A (zh) * 2015-10-07 2018-08-03 加利福尼亚大学校董会 石墨烯系多模态传感器
US10925543B2 (en) 2015-11-11 2021-02-23 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Bioresorbable silicon electronics for transient implants
US9534969B1 (en) 2015-11-24 2017-01-03 The Boeing Company System and method for tactile sensing using thin film optical sensing networks
US10215164B2 (en) 2015-12-07 2019-02-26 Intel Corporation Fabric-based piezoelectric energy harvesting
US20170172421A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Nadine L. Dabby Physiological characteristic measurement system
WO2017106878A1 (en) 2015-12-18 2017-06-22 Thync Global, Inc. Apparatuses and methods for transdermal electrical stimulation of nerves to modify or induce a cognitive state
CA3011993A1 (en) 2016-01-21 2017-08-03 Cala Health, Inc. Systems, methods and devices for peripheral neuromodulation for treating diseases related to overactive bladder
WO2017143189A1 (en) * 2016-02-17 2017-08-24 Verily Life Sciences Llc Extraneural cuff with flexible interconnects for stimulaton and recording
WO2017144573A1 (en) 2016-02-25 2017-08-31 X-Celeprint Limited Efficiently micro-transfer printing micro-scale devices onto large-format substrates
WO2017156502A1 (en) * 2016-03-10 2017-09-14 Carnegie Mellon University Integrated electronic device with flexible and stretchable substrate
JP6519802B2 (ja) * 2016-03-18 2019-05-29 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
US10864111B2 (en) * 2016-03-22 2020-12-15 Purdue Research Foundation Technique for therapeutic contact lens systems
US10103069B2 (en) 2016-04-01 2018-10-16 X-Celeprint Limited Pressure-activated electrical interconnection by micro-transfer printing
WO2017173339A1 (en) 2016-04-01 2017-10-05 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Implantable medical devices for optogenetics
CN109069010B (zh) 2016-05-06 2021-06-04 3M创新有限公司 便携式水合传感器
CA3023772A1 (en) 2016-05-13 2017-11-16 Smith & Nephew Plc Sensor enabled wound monitoring and therapy apparatus
US10646708B2 (en) 2016-05-20 2020-05-12 Thync Global, Inc. Transdermal electrical stimulation at the neck
US11571564B2 (en) * 2016-06-02 2023-02-07 Battelle Memorial Institute Flexible sheet for neuromuscular stimulation
US11776989B2 (en) 2016-06-10 2023-10-03 Applied Materials, Inc. Methods of parallel transfer of micro-devices using treatment
US11756982B2 (en) 2016-06-10 2023-09-12 Applied Materials, Inc. Methods of parallel transfer of micro-devices using mask layer
EP3258230B1 (de) * 2016-06-13 2019-11-13 Airbus Defence and Space GmbH Sensorhaut mit temperatursensorik
WO2017218878A1 (en) 2016-06-17 2017-12-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Soft, wearable microfluidic systems capable of capture, storage, and sensing of biofluids
AU2017293799B2 (en) 2016-07-08 2022-10-20 Cala Health, Inc. Systems and methods for stimulating n nerves with exactly n electrodes and improved dry electrodes
US10222698B2 (en) 2016-07-28 2019-03-05 X-Celeprint Limited Chiplets with wicking posts
US11064609B2 (en) 2016-08-04 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Printable 3D electronic structure
JP6972523B2 (ja) * 2016-09-13 2021-11-24 セイコーエプソン株式会社 電子機器
EP3300467B1 (en) * 2016-09-26 2023-04-05 IMEC vzw Method for manufacturing shape-retaining non-flat devices
US20180090720A1 (en) * 2016-09-27 2018-03-29 Universal Display Corporation Flexible OLED Display Module
US20180120278A1 (en) * 2016-11-01 2018-05-03 The University Of British Columbia Apparatus for volatile organic compound (voc) detection
KR102628092B1 (ko) * 2016-11-07 2024-01-23 엘지전자 주식회사 피부 케어 기기
US10395966B2 (en) 2016-11-15 2019-08-27 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10600671B2 (en) 2016-11-15 2020-03-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
WO2018091459A1 (en) 2016-11-15 2018-05-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
WO2018094409A1 (en) * 2016-11-21 2018-05-24 The Regents Of The University Of California Hyperelastic binder for printed, stretchable electronics
US10418237B2 (en) * 2016-11-23 2019-09-17 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Amorphous boron nitride dielectric
US10732712B2 (en) 2016-12-27 2020-08-04 Facebook Technologies, Llc Large scale integration of haptic devices
US10820802B2 (en) * 2016-12-30 2020-11-03 Welch Allyn, Inc. Wearable patch for patient monitoring
KR101953962B1 (ko) 2017-01-09 2019-03-04 서울대학교산학협력단 비아를 포함하는 신축성 기판 형성 방법 및 비아를 가지는 신축성 기판
KR101949575B1 (ko) * 2017-01-10 2019-02-18 서울대학교산학협력단 신축성 플랫폼 형성 방법 및 신축성 플랫폼
US10874307B2 (en) * 2017-01-24 2020-12-29 Verily Life Sciences Llc Digital artery blood pressure monitor
EP3573525B1 (en) 2017-01-27 2023-06-07 Northwestern University Epidermal virtual reality devices
MX2019004926A (es) 2017-02-03 2019-06-20 Bruin Biometrics Llc Medicion del edema.
AU2018217190B2 (en) 2017-02-03 2020-04-30 Bbi Medical Innovations, Llc Measurement of susceptibility to diabetic foot ulcers
GB2600267B (en) 2017-02-03 2022-11-23 Bruin Biometrics Llc Measurement of tissue viability
US11690570B2 (en) 2017-03-09 2023-07-04 Smith & Nephew Plc Wound dressing, patch member and method of sensing one or more wound parameters
EP3592230A1 (en) 2017-03-09 2020-01-15 Smith & Nephew PLC Apparatus and method for imaging blood in a target region of tissue
US11199460B2 (en) 2017-03-21 2021-12-14 University Of Washington Soft shear force resistive sensor embedded in artificial skin
US11024608B2 (en) 2017-03-28 2021-06-01 X Display Company Technology Limited Structures and methods for electrical connection of micro-devices and substrates
US11259398B2 (en) * 2017-03-31 2022-02-22 Magna Seating Inc. Electrical circuit board with low thermal conductivity and method of constructing thereof
WO2018187241A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Cala Health, Inc. Systems, methods and devices for peripheral neuromodulation for treating diseases related to overactive bladder
EP3606417A4 (en) 2017-04-03 2021-01-13 The Regents of the University of California THREE-DIMENSIONAL INTEGRATED EXTENSIBLE ELECTRONICS
JP7235673B2 (ja) 2017-04-11 2023-03-08 スミス アンド ネフュー ピーエルシー センサ対応型創傷被覆材のための構成要素配置および応力緩和
WO2018209100A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Northwestern University Functional fabric devices having integrated sensors
CA3062989A1 (en) 2017-05-15 2018-11-22 Smith & Nephew Plc Wound analysis device and method
US11458067B2 (en) 2017-06-02 2022-10-04 Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) Soft portable wearable pneumatic interactive suit
KR102486523B1 (ko) 2017-06-07 2023-01-11 삼성디스플레이 주식회사 캐패시터 구조체, 캐패시터 구조체를 구비한 표시 장치 및 캐패시터 구조체 제조 방법
CA3066073A1 (en) 2017-06-23 2018-12-27 Smith & Nephew Plc Positioning of sensors for sensor enabled wound monitoring or therapy
CN114578964A (zh) 2017-06-29 2022-06-03 苹果公司 具有传感器和触觉部件的指戴式装置
GB201809007D0 (en) 2018-06-01 2018-07-18 Smith & Nephew Restriction of sensor-monitored region for sensor-enabled wound dressings
GB201804502D0 (en) 2018-03-21 2018-05-02 Smith & Nephew Biocompatible encapsulation and component stress relief for sensor enabled negative pressure wound therapy dressings
EP3664859A2 (en) 2017-08-10 2020-06-17 Smith & Nephew plc Positioning of sensors for sensor enabled wound monitoring or therapy
CN109427244B (zh) * 2017-08-30 2019-11-08 上海耕岩智能科技有限公司 一种生理健康检测的操作方法和装置
GB201718870D0 (en) 2017-11-15 2017-12-27 Smith & Nephew Inc Sensor enabled wound therapy dressings and systems
WO2019048624A1 (en) 2017-09-10 2019-03-14 Smith & Nephew Plc ENCAPSULATION INSPECTION SYSTEMS AND METHODS AND COMPONENTS IN SENSOR EQUIPMENT DRESSINGS
GB201804971D0 (en) 2018-03-28 2018-05-09 Smith & Nephew Electrostatic discharge protection for sensors in wound therapy
US11762429B1 (en) 2017-09-14 2023-09-19 Apple Inc. Hinged wearable electronic devices
JP7282079B2 (ja) 2017-09-27 2023-05-26 スミス アンド ネフュー ピーエルシー センサが使用可能な陰圧創傷監視および療法装置のｐｈ感知
KR102009492B1 (ko) * 2017-09-27 2019-08-12 한국과학기술원 플렉서블 전자 소자 제작을 위한 전사 장비 및 이를 이용한 전사 방법
WO2019072531A1 (en) 2017-09-28 2019-04-18 Smith & Nephew Plc NEUROSTIMULATION AND MONITORING USING A SENSOR ACTIVATED WOUND SURVEILLANCE AND TREATMENT APPARATUS
IT201700111811A1 (it) * 2017-10-05 2019-04-05 Univ Degli Studi Di Roma “Tor Vergata” Interfaccia tattile
KR102034023B1 (ko) * 2017-11-10 2019-10-18 한양대학교 산학협력단 핸드 햅틱 장치
JP6773007B2 (ja) * 2017-11-15 2020-10-21 オムロン株式会社 静電容量式圧力センサ
EP3709943A1 (en) 2017-11-15 2020-09-23 Smith & Nephew PLC Integrated sensor enabled wound monitoring and/or therapy dressings and systems
WO2019099812A1 (en) 2017-11-16 2019-05-23 Bruin Biometrics, Llc Providing a continuity of care across multiple care settings
US10297585B1 (en) 2017-12-21 2019-05-21 X-Celeprint Limited Multi-resolution compound micro-devices
US10757815B2 (en) * 2018-01-09 2020-08-25 Carnegie Mellon University Method for fabrication of a soft-matter printed circuit board
EP3740274A4 (en) 2018-01-17 2021-10-27 Cala Health, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR TREATING INFLAMMATORY INTESTINAL DISEASE USING PERIPHERAL NERVE STIMULATION
CN110582740B (zh) * 2018-01-19 2023-07-25 株式会社感知合一 软传感器及其制造方法和具有软传感器的手戴型装置及其制造方法
US11471094B2 (en) 2018-02-09 2022-10-18 Bruin Biometrics, Llc Detection of tissue damage
US10720720B2 (en) * 2018-03-19 2020-07-21 Visteon Global Technologies, Inc. System of stacking electronic modules on a base board
US10795438B2 (en) 2018-04-05 2020-10-06 Apple Inc. Electronic finger devices with charging and storage systems
US11278724B2 (en) * 2018-04-24 2022-03-22 Thync Global, Inc. Streamlined and pre-set neuromodulators
US11042233B2 (en) 2018-05-09 2021-06-22 Apple Inc. Finger-mounted device with fabric
WO2019219487A1 (en) * 2018-05-17 2019-11-21 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Method for manufacturing hybrid soft-rigid electronic devices
US11125635B2 (en) * 2018-06-29 2021-09-21 Khalifa University of Science and Technology Sensor array for consolidated force measurement
WO2020018470A1 (en) 2018-07-18 2020-01-23 Shanghai Yanfeng Jinqiao Automotive Trim Systems Co. Ltd. Vehicle interior component
US10796971B2 (en) 2018-08-13 2020-10-06 X Display Company Technology Limited Pressure-activated electrical interconnection with additive repair
EP3840830A4 (en) * 2018-08-25 2022-05-18 ZetrOZ Systems LLC FLEXIBLE AND PORTABLE LONG-LASTING ULTRASOUND DEVICE
WO2020053290A1 (en) 2018-09-12 2020-03-19 Smith & Nephew Plc Device, apparatus and method of determining skin perfusion pressure
CN112740359B (zh) * 2018-10-02 2022-07-12 株式会社菲尔尼克斯 半导体元件的制造方法及半导体基板
DK3861601T3 (da) 2018-10-11 2024-02-26 Bruin Biometrics Llc Indretning med element til engangsbrug
US10573544B1 (en) * 2018-10-17 2020-02-25 X-Celeprint Limited Micro-transfer printing with selective component removal
US10796938B2 (en) 2018-10-17 2020-10-06 X Display Company Technology Limited Micro-transfer printing with selective component removal
US10813403B2 (en) * 2018-11-01 2020-10-27 Kranos Ip Corporation Football helmet having exceptional impact performance
JP1640131S (ja) * 2018-11-27 2019-09-02 全周映像表示機
US10845894B2 (en) 2018-11-29 2020-11-24 Apple Inc. Computer systems with finger devices for sampling object attributes
US10890970B2 (en) 2018-12-24 2021-01-12 Lasarrus Clinic And Research Center Flex force smart glove for measuring sensorimotor stimulation
FR3092230B1 (fr) * 2019-02-06 2021-02-12 Neoratech Dispositif de vérification d’absence de tension d’un circuit électrique
US20220133231A1 (en) * 2019-02-07 2022-05-05 James R. Balman Wearable devices for detecting physiological parameters
US10748793B1 (en) 2019-02-13 2020-08-18 X Display Company Technology Limited Printing component arrays with different orientations
US10813225B2 (en) * 2019-02-15 2020-10-20 Xerox Corporation Radio-frequency identification (RFID) label or conductive trace thermal transfer printing method
EP3708264A1 (en) * 2019-03-14 2020-09-16 IMEC vzw An acoustic coupling interface
CN109873053B (zh) * 2019-04-01 2021-02-09 北京京东方传感技术有限公司 阵列基板、其制备方法及数字微流控芯片
CN109939347A (zh) * 2019-04-01 2019-06-28 华东交通大学 一种融合功能电刺激的感知增强装置设计及其实现方法
US11786694B2 (en) 2019-05-24 2023-10-17 NeuroLight, Inc. Device, method, and app for facilitating sleep
US11652082B2 (en) * 2019-08-05 2023-05-16 X Display Company Technology Limited Particle capture using transfer stamp
US11755107B1 (en) 2019-09-23 2023-09-12 Apple Inc. Finger devices with proximity sensors
US11890468B1 (en) 2019-10-03 2024-02-06 Cala Health, Inc. Neurostimulation systems with event pattern detection and classification
KR102511473B1 (ko) * 2019-10-15 2023-03-20 광주과학기술원 피부에 접촉하는 마이크로 발광소자 어레이, 그 어레이의 제조방법. 및 생체삽입형 전자기기의 충전시스템
KR102352170B1 (ko) * 2019-11-11 2022-01-14 한양대학교 산학협력단 치아의 균열 검출 방법 및 이를 수행하기 위한 진단 키트
US20210153802A1 (en) * 2019-11-25 2021-05-27 Analog Devices International Unlimited Company Wearable Sensor and Method of Forming Thereof
US11062936B1 (en) 2019-12-19 2021-07-13 X Display Company Technology Limited Transfer stamps with multiple separate pedestals
US11939478B2 (en) 2020-03-10 2024-03-26 Xerox Corporation Metallic inks composition for digital offset lithographic printing
CN114271034A (zh) * 2020-05-21 2022-04-01 株式会社村田制作所 伸缩性布线基板
KR20210149956A (ko) * 2020-06-02 2021-12-10 삼성디스플레이 주식회사 양자점 조성물, 발광 소자 및 이의 제조 방법
US20220361789A1 (en) * 2020-06-15 2022-11-17 Georgia Tech Research Corporation Fully Stretchable, Wireless, Skin-Conformal Bioelectronics for Continuous Stress Monitoring in Daily Life
CN111780901B (zh) * 2020-06-29 2022-01-28 复旦大学 能同时检测力的大小和方向的仿蜘蛛网状柔性触觉传感器
CN112022328B (zh) * 2020-08-06 2022-02-22 上海交通大学医学院附属第九人民医院 带电刀电极的医用手套
US11709554B1 (en) 2020-09-14 2023-07-25 Apple Inc. Finger devices with adjustable housing structures
US11287886B1 (en) 2020-09-15 2022-03-29 Apple Inc. Systems for calibrating finger devices
US11738482B2 (en) 2020-11-16 2023-08-29 Jack Armstrong Method of potting electrical components into complex finished forms
CN112885789A (zh) * 2021-01-07 2021-06-01 浙江荷清柔性电子技术有限公司 柔性气动压力测量装置及其制作方法
US11642075B2 (en) 2021-02-03 2023-05-09 Bruin Biometrics, Llc Methods of treating deep and early-stage pressure induced tissue damage
KR102548167B1 (ko) * 2021-02-03 2023-06-26 연세대학교 산학협력단 광/strain 측정이 가능한 유연 산화물 박막트랜지스터 기반 다중 센서 및 그 제조방법
JP2022187868A (ja) * 2021-06-08 2022-12-20 本田技研工業株式会社 力検出装置
WO2022266070A1 (en) 2021-06-14 2022-12-22 Preh Holding, Llc Connected body surface care module
WO2023211985A1 (en) * 2022-04-27 2023-11-02 University Of Washington Additively manufacturable and stretchable thermoelectric devices
WO2024043425A1 (ko) * 2022-08-23 2024-02-29 동아대학교 산학협력단 메타구조가 적용된 로봇용 소프트 피복구조체

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5316017A (en) * 1992-10-07 1994-05-31 Greenleaf Medical Systems, Inc. Man-machine interface for a joint measurement system
US20020094701A1 (en) * 2000-11-29 2002-07-18 Biegelsen David Kalman Stretchable interconnects using stress gradient films
US6487906B1 (en) * 2000-09-18 2002-12-03 Advantedge Systems Inc Flexible film sensor system for monitoring body motion
US20060038183A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Oliver Steven D Microelectronic imagers with curved image sensors and methods for manufacturing microelectronic imagers
US20070257821A1 (en) * 2006-04-20 2007-11-08 Son Jae S Reconfigurable tactile sensor input device
US20080157235A1 (en) * 2004-06-04 2008-07-03 Rogers John A Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
US20090012533A1 (en) * 2007-04-23 2009-01-08 Hansen Medical, Inc. Robotic instrument control system
US20090293664A1 (en) * 2006-11-28 2009-12-03 University Of Tartu Novel uses of electroactive polymer materials
US20100002402A1 (en) * 2008-03-05 2010-01-07 Rogers John A Stretchable and Foldable Electronic Devices
US20100141407A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Immersion Corporation Method and Apparatus for Providing Haptic Feedback from Haptic Textile
US20110071439A1 (en) * 2003-10-22 2011-03-24 Wicab, Inc. Tactile input system
US20110230747A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 Rogers John A Implantable biomedical devices on bioresorbable substrates
US20110276112A1 (en) * 2009-03-20 2011-11-10 ElectroCore, LLC. Devices and methods for non-invasive capacitive electrical stimulation and their use for vagus nerve stimulation on the neck of a patient

Family Cites Families (357)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4058418A (en) 1974-04-01 1977-11-15 Solarex Corporation Fabrication of thin film solar cells utilizing epitaxial deposition onto a liquid surface to obtain lateral growth
US3949410A (en) 1975-01-23 1976-04-06 International Business Machines Corporation Jet nozzle structure for electrohydrodynamic droplet formation and ink jet printing system therewith
US4471003A (en) 1980-11-25 1984-09-11 Cann Gordon L Magnetoplasmadynamic apparatus and process for the separation and deposition of materials
US4487162A (en) 1980-11-25 1984-12-11 Cann Gordon L Magnetoplasmadynamic apparatus for the separation and deposition of materials
US4392451A (en) 1980-12-31 1983-07-12 The Boeing Company Apparatus for forming thin-film heterojunction solar cells employing materials selected from the class of I-III-VI2 chalcopyrite compounds
US4761335A (en) 1985-03-07 1988-08-02 National Starch And Chemical Corporation Alpha-particle protection of semiconductor devices
US4784720A (en) 1985-05-03 1988-11-15 Texas Instruments Incorporated Trench etch process for a single-wafer RIE dry etch reactor
US4855017A (en) 1985-05-03 1989-08-08 Texas Instruments Incorporated Trench etch process for a single-wafer RIE dry etch reactor
US4663828A (en) 1985-10-11 1987-05-12 Energy Conversion Devices, Inc. Process and apparatus for continuous production of lightweight arrays of photovoltaic cells
US4766670A (en) 1987-02-02 1988-08-30 International Business Machines Corporation Full panel electronic packaging structure and method of making same
CA1292572C (en) 1988-10-25 1991-11-26 Fernando C. Lebron Cardiac mapping system simulator
US5178957A (en) 1989-05-02 1993-01-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Noble metal-polymer composites and flexible thin-film conductors prepared therefrom
US5086785A (en) 1989-08-10 1992-02-11 Abrams/Gentille Entertainment Inc. Angular displacement sensors
US5118400A (en) 1990-01-29 1992-06-02 Spire Corporation Method of making biocompatible electrodes
US5108819A (en) 1990-02-14 1992-04-28 Eli Lilly And Company Thin film electrical component
EP0455067B1 (de) 1990-05-03 2003-02-26 F. Hoffmann-La Roche Ag Mikrooptischer Sensor
US5475514A (en) 1990-12-31 1995-12-12 Kopin Corporation Transferred single crystal arrayed devices including a light shield for projection displays
US5204144A (en) 1991-05-10 1993-04-20 Celestech, Inc. Method for plasma deposition on apertured substrates
US5246003A (en) 1991-08-28 1993-09-21 Nellcor Incorporated Disposable pulse oximeter sensor
JPH06118441A (ja) 1991-11-05 1994-04-28 Tadanobu Kato 表示セル
US5313094A (en) 1992-01-28 1994-05-17 International Business Machines Corportion Thermal dissipation of integrated circuits using diamond paths
US5687737A (en) 1992-10-09 1997-11-18 Washington University Computerized three-dimensional cardiac mapping with interactive visual displays
JPH06163365A (ja) 1992-11-25 1994-06-10 Nec Corp 半導体装置の製造方法
JP3230615B2 (ja) * 1992-11-30 2001-11-19 オリンパス光学工業株式会社 触診装置
DE4241045C1 (de) 1992-12-05 1994-05-26 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum anisotropen Ätzen von Silicium
US5793107A (en) 1993-10-29 1998-08-11 Vlsi Technology, Inc. Polysilicon pillar heat sinks for semiconductor on insulator circuits
US5427096A (en) 1993-11-19 1995-06-27 Cmc Assemblers, Inc. Water-degradable electrode
US5545291A (en) 1993-12-17 1996-08-13 The Regents Of The University Of California Method for fabricating self-assembling microstructures
US6864570B2 (en) 1993-12-17 2005-03-08 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for fabricating self-assembling microstructures
US5904545A (en) 1993-12-17 1999-05-18 The Regents Of The University Of California Apparatus for fabricating self-assembling microstructures
US5824186A (en) 1993-12-17 1998-10-20 The Regents Of The University Of California Method and apparatus for fabricating self-assembling microstructures
US5514242A (en) 1993-12-30 1996-05-07 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Method of forming a heat-sinked electronic component
EP0676814B1 (en) 1994-04-06 2006-03-22 Denso Corporation Process of producing trench semiconductor device
US5434751A (en) 1994-04-11 1995-07-18 Martin Marietta Corporation Reworkable high density interconnect structure incorporating a release layer
US5753529A (en) 1994-05-05 1998-05-19 Siliconix Incorporated Surface mount and flip chip technology for total integrated circuit isolation
US5525815A (en) 1994-10-03 1996-06-11 General Electric Company Diamond film structure with high thermal conductivity
US5767578A (en) 1994-10-12 1998-06-16 Siliconix Incorporated Surface mount and flip chip technology with diamond film passivation for total integated circuit isolation
US5625471A (en) 1994-11-02 1997-04-29 Litel Instruments Dual plate holographic imaging technique and masks
US5917534A (en) 1995-06-29 1999-06-29 Eastman Kodak Company Light-emitting diode arrays with integrated photodetectors formed as a monolithic device and methods and apparatus for using same
US6639578B1 (en) 1995-07-20 2003-10-28 E Ink Corporation Flexible displays
US6459418B1 (en) 1995-07-20 2002-10-01 E Ink Corporation Displays combining active and non-active inks
GB9611437D0 (en) 1995-08-03 1996-08-07 Secr Defence Biomaterial
EP0784542B1 (en) 1995-08-04 2001-11-28 International Business Machines Corporation Stamp for a lithographic process
US5678737A (en) 1995-10-25 1997-10-21 Prototype Development Corp. Vented liquid dispenser and attachment cap therefor
US5772905A (en) 1995-11-15 1998-06-30 Regents Of The University Of Minnesota Nanoimprint lithography
GB9601289D0 (en) 1996-01-23 1996-03-27 Nimbus Manufacturing Uk Limite Manufacture of optical data storage disc
US5790151A (en) 1996-03-27 1998-08-04 Imaging Technology International Corp. Ink jet printhead and method of making
US6784023B2 (en) 1996-05-20 2004-08-31 Micron Technology, Inc. Method of fabrication of stacked semiconductor devices
CN1168137C (zh) 1996-10-17 2004-09-22 精工爱普生株式会社 半导体器件及其制造方法、电路基板和柔软基板
DE19643550A1 (de) 1996-10-24 1998-05-14 Leybold Systems Gmbh Lichttransparentes, Wärmestrahlung reflektierendes Schichtensystem
US5691245A (en) 1996-10-28 1997-11-25 He Holdings, Inc. Methods of forming two-sided HDMI interconnect structures
US6809462B2 (en) * 2000-04-05 2004-10-26 Sri International Electroactive polymer sensors
US6980196B1 (en) 1997-03-18 2005-12-27 Massachusetts Institute Of Technology Printable electronic display
US5998291A (en) 1997-04-07 1999-12-07 Raytheon Company Attachment method for assembly of high density multiple interconnect structures
AUPO662497A0 (en) 1997-05-05 1997-05-29 Cardiac Crc Nominees Pty Limited An epicardial electrode array
US5907189A (en) 1997-05-29 1999-05-25 Lsi Logic Corporation Conformal diamond coating for thermal improvement of electronic packages
JPH1126344A (ja) 1997-06-30 1999-01-29 Hitachi Ltd パターン形成方法及び装置並びに半導体装置の製造方法
DE19829309B4 (de) 1997-07-04 2008-02-07 Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki Verfahren zur Herstellung eines thermischen Oxidfilms auf Siliciumcarbid
US6024702A (en) 1997-09-03 2000-02-15 Pmt Corporation Implantable electrode manufactured with flexible printed circuit
US5928001A (en) 1997-09-08 1999-07-27 Motorola, Inc. Surface mountable flexible interconnect
FR2769640B1 (fr) 1997-10-15 1999-12-17 Sgs Thomson Microelectronics Amelioration de la resistance mecanique d'une tranche de silicium monocristallin
DE19748173A1 (de) 1997-10-31 1999-05-06 Ahlers Horst Dr Ing Habil Elektronikbauelemente einschließlich Sensoren
US6171730B1 (en) 1997-11-07 2001-01-09 Canon Kabushiki Kaisha Exposure method and exposure apparatus
JP3406207B2 (ja) 1997-11-12 2003-05-12 シャープ株式会社 表示用トランジスタアレイパネルの形成方法
JP3219043B2 (ja) 1998-01-07 2001-10-15 日本電気株式会社 半導体装置のパッケージ方法および半導体装置
US5955781A (en) 1998-01-13 1999-09-21 International Business Machines Corporation Embedded thermal conductors for semiconductor chips
GB9805214D0 (en) 1998-03-11 1998-05-06 Univ Glasgow Cell adhesion
US6316283B1 (en) 1998-03-25 2001-11-13 Asulab Sa Batch manufacturing method for photovoltaic cells
US6057212A (en) 1998-05-04 2000-05-02 International Business Machines Corporation Method for making bonded metal back-plane substrates
US6284418B1 (en) 1998-11-16 2001-09-04 Cambridge Scientific, Inc. Biopolymer-based optical element
US6097984A (en) 1998-11-25 2000-08-01 Medtronic, Inc. System and method of stimulation for treating gastro-esophageal reflux disease
US6236883B1 (en) 1999-02-03 2001-05-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Methods and systems for localizing reentrant circuits from electrogram features
WO2000046854A1 (en) 1999-02-05 2000-08-10 Alien Technology Corporation Apparatuses and methods for forming assemblies
US6850312B2 (en) 1999-03-16 2005-02-01 Alien Technology Corporation Apparatuses and methods for flexible displays
US6274508B1 (en) 1999-02-05 2001-08-14 Alien Technology Corporation Apparatuses and methods used in forming assemblies
US6683663B1 (en) 1999-02-05 2004-01-27 Alien Technology Corporation Web fabrication of devices
US6281038B1 (en) 1999-02-05 2001-08-28 Alien Technology Corporation Methods for forming assemblies
US6555408B1 (en) 1999-02-05 2003-04-29 Alien Technology Corporation Methods for transferring elements from a template to a substrate
US6606079B1 (en) 1999-02-16 2003-08-12 Alien Technology Corporation Pixel integrated circuit
US6380729B1 (en) 1999-02-16 2002-04-30 Alien Technology Corporation Testing integrated circuit dice
US6291896B1 (en) 1999-02-16 2001-09-18 Alien Technology Corporation Functionally symmetric integrated circuit die
US6752505B2 (en) 1999-02-23 2004-06-22 Solid State Opto Limited Light redirecting films and film systems
US6334960B1 (en) 1999-03-11 2002-01-01 Board Of Regents, The University Of Texas System Step and flash imprint lithography
US6316278B1 (en) 1999-03-16 2001-11-13 Alien Technology Corporation Methods for fabricating a multiple modular assembly
US6468638B2 (en) 1999-03-16 2002-10-22 Alien Technology Corporation Web process interconnect in electronic assemblies
KR100434537B1 (ko) 1999-03-31 2004-06-05 삼성전자주식회사 다공질 실리콘 혹은 다공질 산화 실리콘을 이용한 두꺼운 희생층을 가진 다층 구조 웨이퍼 및 그 제조방법
US6433401B1 (en) 1999-04-06 2002-08-13 Analog Devices Imi, Inc. Microfabricated structures with trench-isolation using bonded-substrates and cavities
EE04249B1 (et) 1999-04-21 2004-02-16 Asper O� Meetod biopolümeermaatriksi lugemiseks ja fluorestsentsdetektor
US6276775B1 (en) 1999-04-29 2001-08-21 Hewlett-Packard Company Variable drop mass inkjet drop generator
US6225149B1 (en) 1999-05-03 2001-05-01 Feng Yuan Gan Methods to fabricate thin film transistors and circuits
JP3447619B2 (ja) 1999-06-25 2003-09-16 株式会社東芝 アクティブマトリクス基板の製造方法、中間転写基板
US6413790B1 (en) 1999-07-21 2002-07-02 E Ink Corporation Preferred methods for producing electrical circuit elements used to control an electronic display
US6517995B1 (en) 1999-09-14 2003-02-11 Massachusetts Institute Of Technology Fabrication of finely featured devices by liquid embossing
WO2001031082A1 (en) 1999-10-28 2001-05-03 P1 Diamond, Inc. Improved diamond thermal management components
US6623579B1 (en) 1999-11-02 2003-09-23 Alien Technology Corporation Methods and apparatus for fluidic self assembly
US6420266B1 (en) 1999-11-02 2002-07-16 Alien Technology Corporation Methods for creating elements of predetermined shape and apparatuses using these elements
US6479395B1 (en) 1999-11-02 2002-11-12 Alien Technology Corporation Methods for forming openings in a substrate and apparatuses with these openings and methods for creating assemblies with openings
US6527964B1 (en) 1999-11-02 2003-03-04 Alien Technology Corporation Methods and apparatuses for improved flow in performing fluidic self assembly
US6451191B1 (en) 1999-11-18 2002-09-17 3M Innovative Properties Company Film based addressable programmable electronic matrix articles and methods of manufacturing and using the same
WO2001066833A1 (en) 2000-03-06 2001-09-13 University Of Connecticut Apparatus and method for fabrication of photonic crystals
EP1226470A2 (en) 2000-06-22 2002-07-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of forming optical images, mask for use in this method, method of manufacturing a device using this method, and apparatus for carrying out this method
US6403397B1 (en) 2000-06-28 2002-06-11 Agere Systems Guardian Corp. Process for fabricating organic semiconductor device involving selective patterning
JP4120184B2 (ja) 2000-06-30 2008-07-16 セイコーエプソン株式会社 実装用微小構造体および光伝送装置
WO2002003142A2 (en) 2000-06-30 2002-01-10 President And Fellows Of Harvard College Electric microcontact printing method and apparatus
US6723576B2 (en) 2000-06-30 2004-04-20 Seiko Epson Corporation Disposing method for semiconductor elements
US6782179B2 (en) 2000-07-21 2004-08-24 Micro Managed Photons A/S Surface plasmon polariton band gap structures
DE10037715A1 (de) 2000-08-02 2002-02-14 Endress Hauser Gmbh Co Vorrichtung zur Messung des Füllstands eines Füllguts in einem Behälter
US6780696B1 (en) 2000-09-12 2004-08-24 Alien Technology Corporation Method and apparatus for self-assembly of functional blocks on a substrate facilitated by electrode pairs
JP2002092984A (ja) 2000-09-18 2002-03-29 Hitachi Maxell Ltd スタンパ及びその製造方法、並びにプラスチック基板
US6980184B1 (en) 2000-09-27 2005-12-27 Alien Technology Corporation Display devices and integrated circuits
US6814898B1 (en) 2000-10-17 2004-11-09 Seagate Technology Llc Imprint lithography utilizing room temperature embossing
AU2002239286A1 (en) 2000-11-21 2002-06-03 Alien Technology Corporation Display device and methods of manufacture and control
AU2002219895A1 (en) 2000-11-27 2002-06-03 Kopin Corporation Bipolar transistor with lattice matched base layer
US6608360B2 (en) 2000-12-15 2003-08-19 University Of Houston One-chip micro-integrated optoelectronic sensor
US20070031607A1 (en) 2000-12-19 2007-02-08 Alexander Dubson Method and apparatus for coating medical implants
US6666821B2 (en) 2001-01-08 2003-12-23 Medtronic, Inc. Sensor system
JP4657577B2 (ja) 2001-01-09 2011-03-23 マイクロチップス・インコーポレーテッド 眼への適用および他への適用のための可撓性マイクロチップデバイス
US6655286B2 (en) 2001-01-19 2003-12-02 Lucent Technologies Inc. Method for preventing distortions in a flexibly transferred feature pattern
US20020110766A1 (en) 2001-02-09 2002-08-15 Industrial Technology Research Institute Process method of using excimer laser for forming micro spherical and non-spherical polymeric structure array
JP3665579B2 (ja) 2001-02-26 2005-06-29 ソニーケミカル株式会社 電気装置製造方法
US7189435B2 (en) 2001-03-14 2007-03-13 University Of Massachusetts Nanofabrication
US6417025B1 (en) 2001-04-02 2002-07-09 Alien Technology Corporation Integrated circuit packages assembled utilizing fluidic self-assembly
US6667548B2 (en) 2001-04-06 2003-12-23 Intel Corporation Diamond heat spreading and cooling technique for integrated circuits
US7232460B2 (en) 2001-04-25 2007-06-19 Xillus, Inc. Nanodevices, microdevices and sensors on in-vivo structures and method for the same
US6864435B2 (en) 2001-04-25 2005-03-08 Alien Technology Corporation Electrical contacts for flexible displays
US20020173033A1 (en) 2001-05-17 2002-11-21 Kyle Hammerick Device and method or three-dimensional spatial localization and functional interconnection of different types of cells
US6606247B2 (en) 2001-05-31 2003-08-12 Alien Technology Corporation Multi-feature-size electronic structures
US6988667B2 (en) 2001-05-31 2006-01-24 Alien Technology Corporation Methods and apparatuses to identify devices
AU2002322105A1 (en) 2001-06-14 2003-01-02 Amberware Systems Corporation Method of selective removal of sige alloys
US20030006527A1 (en) 2001-06-22 2003-01-09 Rabolt John F. Method of fabricating micron-and submicron-scale elastomeric templates for surface patterning
US6984934B2 (en) 2001-07-10 2006-01-10 The Trustees Of Princeton University Micro-lens arrays for display intensity enhancement
US6657289B1 (en) 2001-07-13 2003-12-02 Alien Technology Corporation Apparatus relating to block configurations and fluidic self-assembly processes
US6590346B1 (en) 2001-07-16 2003-07-08 Alien Technology Corporation Double-metal background driven displays
US6856830B2 (en) 2001-07-19 2005-02-15 Bin He Method and apparatus of three dimension electrocardiographic imaging
US6661037B2 (en) 2001-07-20 2003-12-09 Microlink Devices, Inc. Low emitter resistance contacts to GaAs high speed HBT
WO2003009396A2 (en) 2001-07-20 2003-01-30 Microlink Devices, Inc. Algaas or ingap low turn-on voltage gaas-based heterojunction bipolar transistor
AU2002322581A1 (en) 2001-07-20 2003-03-03 Microlink Devices, Inc. Graded base gaassb for high speed gaas hbt
US6706402B2 (en) 2001-07-25 2004-03-16 Nantero, Inc. Nanotube films and articles
US6949199B1 (en) 2001-08-16 2005-09-27 Seagate Technology Llc Heat-transfer-stamp process for thermal imprint lithography
US6863219B1 (en) 2001-08-17 2005-03-08 Alien Technology Corporation Apparatuses and methods for forming electronic assemblies
US6731353B1 (en) 2001-08-17 2004-05-04 Alien Technology Corporation Method and apparatus for transferring blocks
JP2003077940A (ja) 2001-09-06 2003-03-14 Sony Corp 素子の転写方法及びこれを用いた素子の配列方法、画像表示装置の製造方法
AUPR795401A0 (en) 2001-09-28 2001-10-18 University Of Queensland, The Components based on melanin and melanin-like bio-molecules and processes for their production
US7193504B2 (en) 2001-10-09 2007-03-20 Alien Technology Corporation Methods and apparatuses for identification
US6936181B2 (en) 2001-10-11 2005-08-30 Kovio, Inc. Methods for patterning using liquid embossing
TW594947B (en) 2001-10-30 2004-06-21 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7169669B2 (en) 2001-12-04 2007-01-30 Origin Energy Solar Pty. Ltd. Method of making thin silicon sheets for solar cells
US6844673B1 (en) 2001-12-06 2005-01-18 Alien Technology Corporation Split-fabrication for light emitting display structures
US6887450B2 (en) 2002-01-02 2005-05-03 Zyvex Corporation Directional assembly of carbon nanotube strings
KR20040105705A (ko) 2002-01-23 2004-12-16 에이리언 테크놀로지 코포레이션 소형 및 대형 부품을 갖는 장치 및 그 장치의 제조 방법
US6653030B2 (en) 2002-01-23 2003-11-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical-mechanical feature fabrication during manufacture of semiconductors and other micro-devices and nano-devices that include micron and sub-micron features
US6608370B1 (en) 2002-01-28 2003-08-19 Motorola, Inc. Semiconductor wafer having a thin die and tethers and methods of making the same
US20030149456A1 (en) 2002-02-01 2003-08-07 Rottenberg William B. Multi-electrode cardiac lead adapter with multiplexer
US6693384B1 (en) 2002-02-01 2004-02-17 Alien Technology Corporation Interconnect structure for electronic devices
JP3975272B2 (ja) 2002-02-21 2007-09-12 独立行政法人産業技術総合研究所 超微細流体ジェット装置
DE60310282T2 (de) 2002-03-01 2007-05-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Thermisch übertragbares Bildschutzblatt, Verfahren zur Schutzschicht-Bildung und durch das Verfahren hergestellte Aufnahme
WO2003074627A1 (en) 2002-03-07 2003-09-12 Acreo Ab Electrochemical device
JP3889700B2 (ja) 2002-03-13 2007-03-07 三井金属鉱業株式会社 Ｃｏｆフィルムキャリアテープの製造方法
US6950220B2 (en) 2002-03-18 2005-09-27 E Ink Corporation Electro-optic displays, and methods for driving same
US20040026684A1 (en) 2002-04-02 2004-02-12 Nanosys, Inc. Nanowire heterostructures for encoding information
US6872645B2 (en) 2002-04-02 2005-03-29 Nanosys, Inc. Methods of positioning and/or orienting nanostructures
US7081210B2 (en) 2002-04-22 2006-07-25 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic semiconductor composition
US7116318B2 (en) 2002-04-24 2006-10-03 E Ink Corporation Backplanes for display applications, and components for use therein
EP1357773A3 (en) 2002-04-25 2005-11-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wiring transfer sheet and method for producing the same, and wiring board and method for producing the same
JP2005524239A (ja) 2002-04-29 2005-08-11 シリコン・パイプ・インコーポレーテッド ダイレクト・コネクト形信号システム
DE10219120A1 (de) 2002-04-29 2003-11-20 Infineon Technologies Ag Oberflächenfunktionalisierte anorganische Halbleiterpartikel als elektrische Halbleiter für mikroelektronische Anwendungen
EP1558444B1 (en) 2002-06-24 2016-09-21 Tufts University Silk biomaterials and methods of use thereof
AU2003253690A1 (en) 2002-06-24 2004-01-06 Massachusetts Institute Of Technology Silk biomaterials and methods of use thereof
WO2004003535A1 (en) 2002-06-27 2004-01-08 Nanosys Inc. Planar nanowire based sensor elements, devices, systems and methods for using and making same
US7371963B2 (en) 2002-07-31 2008-05-13 Kyocera Corporation Photovoltaic power generation system
US6915551B2 (en) 2002-08-02 2005-07-12 Matrics, Inc. Multi-barrel die transfer apparatus and method for transferring dies therewith
AU2003253192A1 (en) 2002-08-27 2004-04-30 Nanosys Gmbh Method for applying a hydrophobic coating to the surface of a porous substrate, maintaining its porosity
AU2003298998A1 (en) 2002-09-05 2004-04-08 Nanosys, Inc. Oriented nanostructures and methods of preparing
US7068898B2 (en) 2002-09-05 2006-06-27 Nanosys, Inc. Nanocomposites
WO2004023527A2 (en) 2002-09-05 2004-03-18 Nanosys, Inc. Nanostructure and nanocomposite based compositions and photovoltaic devices
US6949206B2 (en) 2002-09-05 2005-09-27 Nanosys, Inc. Organic species that facilitate charge transfer to or from nanostructures
EP2194026A1 (en) 2002-09-30 2010-06-09 Nanosys, Inc. Large-area nanoenabled macroelectronic substrates and uses therefor
TWI319201B (en) 2002-09-30 2010-01-01 Nanosys Inc Applications of nano-enabled large area macroelectronic substrates incorporating nanowires and nanowire composites
JP4669784B2 (ja) 2002-09-30 2011-04-13 ナノシス・インコーポレイテッド ナノワイヤトランジスタを用いる集積ディスプレイ
US7051945B2 (en) 2002-09-30 2006-05-30 Nanosys, Inc Applications of nano-enabled large area macroelectronic substrates incorporating nanowires and nanowire composites
WO2004034025A2 (en) 2002-10-10 2004-04-22 Nanosys, Inc. Nano-chem-fet based biosensors
US20040081384A1 (en) 2002-10-25 2004-04-29 Datesman Aaron M. Multiple-mode planar-waveguide sensor, fabrication materials and techniques
US7067903B2 (en) 2002-11-07 2006-06-27 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Heat spreader and semiconductor device and package using the same
US20040200734A1 (en) 2002-12-19 2004-10-14 Co Man Sung Nanotube-based sensors for biomolecules
US7842780B2 (en) 2003-01-07 2010-11-30 Trustees Of Tufts College Silk fibroin materials and use thereof
US7190051B2 (en) 2003-01-17 2007-03-13 Second Sight Medical Products, Inc. Chip level hermetic and biocompatible electronics package using SOI wafers
AU2004269297A1 (en) 2003-03-11 2005-03-10 Nanosys, Inc. Process for producing nanocrystals and nanocrystals produced thereby
US7253735B2 (en) 2003-03-24 2007-08-07 Alien Technology Corporation RFID tags and processes for producing RFID tags
US7491892B2 (en) 2003-03-28 2009-02-17 Princeton University Stretchable and elastic interconnects
US7465678B2 (en) 2003-03-28 2008-12-16 The Trustees Of Princeton University Deformable organic devices
US20050227389A1 (en) 2004-04-13 2005-10-13 Rabin Bhattacharya Deformable organic devices
EP1467224A1 (en) 2003-04-07 2004-10-13 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA Optical proximity detector
WO2005012606A2 (en) 2003-04-10 2005-02-10 Tufts University Concentrated aqueous silk fibroin solution and use thereof
US20050038498A1 (en) 2003-04-17 2005-02-17 Nanosys, Inc. Medical device applications of nanostructured surfaces
US7985475B2 (en) 2003-04-28 2011-07-26 Nanosys, Inc. Super-hydrophobic surfaces, methods of their construction and uses therefor
US7074294B2 (en) 2003-04-17 2006-07-11 Nanosys, Inc. Structures, systems and methods for joining articles and materials and uses therefor
US7056409B2 (en) 2003-04-17 2006-06-06 Nanosys, Inc. Structures, systems and methods for joining articles and materials and uses therefor
US20040211458A1 (en) 2003-04-28 2004-10-28 General Electric Company Tandem photovoltaic cell stacks
TWI427709B (zh) 2003-05-05 2014-02-21 Nanosys Inc 用於增加表面面積之應用的奈米纖維表面
US7803574B2 (en) 2003-05-05 2010-09-28 Nanosys, Inc. Medical device applications of nanostructured surfaces
AU2003902270A0 (en) 2003-05-09 2003-05-29 Origin Energy Solar Pty Ltd Separating and assembling semiconductor strips
US7244326B2 (en) 2003-05-16 2007-07-17 Alien Technology Corporation Transfer assembly for manufacturing electronic devices
WO2005000483A1 (en) 2003-06-06 2005-01-06 Tufts University Method for forming inorganic coatings
US7494896B2 (en) 2003-06-12 2009-02-24 International Business Machines Corporation Method of forming magnetic random access memory (MRAM) devices on thermally-sensitive substrates using laser transfer
US7033961B1 (en) 2003-07-15 2006-04-25 Rf Micro Devices, Inc. Epitaxy/substrate release layer
US7439158B2 (en) 2003-07-21 2008-10-21 Micron Technology, Inc. Strained semiconductor by full wafer bonding
CN1863954B (zh) 2003-08-04 2013-07-31 纳米系统公司 制备纳米线复合体的系统和方法及由此得到的电子衬底
EP1665120B1 (en) 2003-08-09 2013-04-17 Alien Technology Corporation Methods and apparatuses to identify devices
US7223609B2 (en) 2003-08-14 2007-05-29 Agilent Technologies, Inc. Arrays for multiplexed surface plasmon resonance detection of biological molecules
JP2005072528A (ja) 2003-08-28 2005-03-17 Shin Etsu Chem Co Ltd 薄層電界効果トランジスター及びその製造方法
US7029951B2 (en) 2003-09-12 2006-04-18 International Business Machines Corporation Cooling system for a semiconductor device and method of fabricating same
JP2007507101A (ja) 2003-09-24 2007-03-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 半導体装置、半導体装置の製造方法、識別ラベル及び情報担体
US20050082526A1 (en) 2003-10-15 2005-04-21 International Business Machines Corporation Techniques for layer transfer processing
DE10349963A1 (de) 2003-10-24 2005-06-02 Leonhard Kurz Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer Folie
WO2005046470A1 (en) 2003-11-06 2005-05-26 The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate Shape-memory polymer coated electrodes
DE112004001974T5 (de) 2003-11-11 2006-08-24 Tae Ii Kim Werbefolie mit retroreflektiver Mikroprismenfolie und Verfahren zum Herstellen derselben
CA2648286A1 (en) 2003-11-26 2005-06-09 Wicab, Inc. Systems and methods for altering vestibular biology
US7704684B2 (en) 2003-12-01 2010-04-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods and devices for fabricating three-dimensional nanoscale structures
US20050124712A1 (en) 2003-12-05 2005-06-09 3M Innovative Properties Company Process for producing photonic crystals
US7632087B2 (en) 2003-12-19 2009-12-15 Wd Media, Inc. Composite stamper for imprint lithography
ES2625345T3 (es) 2003-12-19 2017-07-19 The University Of North Carolina At Chapel Hill Métodos para fabricar micro- y nanoestructuras usando litografía blanda o de impresión
US20090198293A1 (en) 2003-12-19 2009-08-06 Lawrence Cauller Microtransponder Array for Implant
DE10361940A1 (de) 2003-12-24 2005-07-28 Restate Patent Ag Degradationssteuerung biodegradierbarer Implantate durch Beschichtung
TWI299358B (en) 2004-03-12 2008-08-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Thermal interface material and method for making same
US7052924B2 (en) 2004-03-29 2006-05-30 Articulated Technologies, Llc Light active sheet and methods for making the same
CN100383213C (zh) 2004-04-02 2008-04-23 清华大学 一种热界面材料及其制造方法
CN102004393B (zh) 2004-04-27 2013-05-01 伊利诺伊大学评议会 用于软光刻法的复合构图设备
US20080055581A1 (en) 2004-04-27 2008-03-06 Rogers John A Devices and methods for pattern generation by ink lithography
JP2005322858A (ja) 2004-05-11 2005-11-17 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
US20050261561A1 (en) 2004-05-24 2005-11-24 Christopher W. Jones Blood testing and therapeutic compound delivery system
US7799699B2 (en) 2004-06-04 2010-09-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
KR101572992B1 (ko) 2004-06-04 2015-12-11 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 인쇄가능한 반도체소자들의 제조 및 조립방법과 장치
US7521292B2 (en) 2004-06-04 2009-04-21 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable form of single crystal silicon for high performance electronics on rubber substrates
US7943491B2 (en) 2004-06-04 2011-05-17 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Pattern transfer printing by kinetic control of adhesion to an elastomeric stamp
EP1773240B1 (en) 2004-06-11 2019-11-20 Trustees of the Tufts College Silk-based drug delivery system
US7629691B2 (en) 2004-06-16 2009-12-08 Honeywell International Inc. Conductor geometry for electronic circuits fabricated on flexible substrates
US7425523B2 (en) 2004-07-05 2008-09-16 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Thermal transfer recording material and thermal transfer recording method
US7687886B2 (en) 2004-08-19 2010-03-30 Microlink Devices, Inc. High on-state breakdown heterojunction bipolar transistor
WO2006028996A2 (en) 2004-09-03 2006-03-16 Trustees Of Tufts College Emulsan-alginate microspheres and methods of use thereof
US20080280360A1 (en) 2004-10-12 2008-11-13 Trustees Of Tufts College Method for Producing Biomaterial Scaffolds
US7662545B2 (en) 2004-10-14 2010-02-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Decal transfer lithography
US7621044B2 (en) 2004-10-22 2009-11-24 Formfactor, Inc. Method of manufacturing a resilient contact
US7896807B2 (en) 2004-10-29 2011-03-01 Worcester Polytechnic Institute Multi-channel electrophysiologic signal data acquisition system on an integrated circuit
EP1817571B1 (en) 2004-11-04 2011-09-07 Renishaw Diagnostics Limited Metal nano-void photonic crystal for enhanced raman spectroscopy
US7695602B2 (en) 2004-11-12 2010-04-13 Xerox Corporation Systems and methods for transporting particles
JP2006186294A (ja) 2004-12-03 2006-07-13 Toppan Printing Co Ltd 薄膜トランジスタ及びその製造方法
US20060127817A1 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Eastman Kodak Company In-line fabrication of curved surface transistors
US20060129056A1 (en) 2004-12-10 2006-06-15 Washington University Electrocorticography telemitter
US7229901B2 (en) 2004-12-16 2007-06-12 Wisconsin Alumni Research Foundation Fabrication of strained heterojunction structures
US20060132025A1 (en) 2004-12-22 2006-06-22 Eastman Kodak Company Flexible display designed for minimal mechanical strain
US7960509B2 (en) 2005-01-14 2011-06-14 Trustees Of Tufts College Fibrous protein fusions and use thereof in the formation of advanced organic/inorganic composite materials
US7374968B2 (en) 2005-01-28 2008-05-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method of utilizing a contact printing stamp
US7794742B2 (en) 2005-02-08 2010-09-14 University Of Washington Devices for promoting epithelial cell differentiation and keratinization
US7190039B2 (en) * 2005-02-18 2007-03-13 Micron Technology, Inc. Microelectronic imagers with shaped image sensors and methods for manufacturing microelectronic imagers
WO2006104069A1 (ja) 2005-03-28 2006-10-05 Pioneer Corporation ゲート絶縁膜、有機トランジスタ、有機ｅｌ表示装置の製造方法、ディスプレイ
US9290579B2 (en) 2005-04-20 2016-03-22 Trustees Of Tufts College Covalently immobilized protein gradients in three-dimensional porous scaffolds
US8101498B2 (en) 2005-04-21 2012-01-24 Pinnington Thomas Henry Bonded intermediate substrate and method of making same
EP2089100B1 (en) 2005-04-28 2015-05-27 Second Sight Medical Products, Inc. Flexible circuit electrode array
US8024022B2 (en) 2005-05-25 2011-09-20 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Hermetically sealed three-dimensional electrode array
WO2006130721A2 (en) 2005-06-02 2006-12-07 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Printable semiconductor structures and related methods of making and assembling
US7763353B2 (en) 2005-06-10 2010-07-27 Ut-Battelle, Llc Fabrication of high thermal conductivity arrays of carbon nanotubes and their composites
WO2007000037A1 (en) 2005-06-29 2007-01-04 Mitchell, Richard, J. Bendable high flux led array
US7479404B2 (en) 2005-07-08 2009-01-20 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Photonic crystal biosensor structure and fabrication method
ATE526378T1 (de) 2005-08-02 2011-10-15 Tufts College Verfahren zur stufenweisen ablagerung von seidenfibroinbeschichtungen
US20070043416A1 (en) 2005-08-19 2007-02-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable electrode array
KR100758699B1 (ko) 2005-08-29 2007-09-14 재단법인서울대학교산학협력재단 고종횡비 나노구조물 형성방법 및 이를 이용한 미세패턴형성방법
US8005526B2 (en) 2005-08-31 2011-08-23 The Regents Of The University Of Michigan Biologically integrated electrode devices
AU2006311850B2 (en) 2005-11-02 2011-06-16 Second Sight Medical Products, Inc. Implantable microelectronic device and method of manufacture
DE102006008501B3 (de) 2006-02-23 2007-10-25 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Sonde und Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem Gehirn und einer Datenverarbeitungsvorrichtung
WO2007126412A2 (en) 2006-03-03 2007-11-08 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Methods of making spatially aligned nanotubes and nanotube arrays
TW200813225A (en) 2006-03-06 2008-03-16 Univ Louisiana State Biocompatible scaffolds and adipose-derived stem cells
US20070233208A1 (en) 2006-03-28 2007-10-04 Eastman Kodak Company Light therapy bandage with imbedded emitters
US20070227586A1 (en) 2006-03-31 2007-10-04 Kla-Tencor Technologies Corporation Detection and ablation of localized shunting defects in photovoltaics
US7705280B2 (en) 2006-07-25 2010-04-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Multispectral plasmonic crystal sensors
DE102006037433B4 (de) 2006-08-09 2010-08-19 Ovd Kinegram Ag Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtkörpers sowie Mehrschichtkörper
WO2008028160A2 (en) 2006-09-01 2008-03-06 Pacific Biosciences Of California, Inc. Substrates, systems and methods for analyzing materials
CN101681695B (zh) * 2006-09-06 2013-04-10 伊利诺伊大学评议会 在用于可拉伸电子元件的半导体互连和纳米膜中的受控弯曲结构
KR101615255B1 (ko) 2006-09-20 2016-05-11 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 전사가능한 반도체 구조들, 디바이스들 및 디바이스 컴포넌트들을 만들기 위한 릴리스 방안들
EP1903000B1 (fr) 2006-09-25 2019-09-18 Sorin CRM SAS Composant biocompatible implantable incorporant un élément actif intégré tel qu'un capteur de mesure d'un paramètre physiologique, microsystème électromécanique ou circuit électronique
WO2008118133A2 (en) 2006-09-26 2008-10-02 Trustees Of Tufts College Silk microspheres for encapsulation and controlled release
US9969134B2 (en) 2006-11-03 2018-05-15 Trustees Of Tufts College Nanopatterned biopolymer optical device and method of manufacturing the same
WO2008127405A2 (en) 2006-11-03 2008-10-23 Trustees Of Tufts College Microfluidic device with a cylindrical microchannel and a method for fabricating same
WO2008127401A2 (en) 2006-11-03 2008-10-23 Trustees Of Tufts College Biopolymer optical waveguide and method of manufacturing the same
US8529835B2 (en) 2006-11-03 2013-09-10 Tufts University Biopolymer sensor and method of manufacturing the same
US20100046902A1 (en) 2006-11-03 2010-02-25 Trustees Of Tufts College Biopolymer photonic crystals and method of manufacturing the same
US7868354B2 (en) 2006-11-08 2011-01-11 Duke University GaN-based nitric oxide sensors and methods of making and using the same
WO2008108838A2 (en) 2006-11-21 2008-09-12 Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Microfluidic devices and methods for fabricating the same
US20120223293A1 (en) 2007-01-05 2012-09-06 Borenstein Jeffrey T Biodegradable Electronic Devices
KR101610885B1 (ko) 2007-01-17 2016-04-08 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 프린팅­기반 어셈블리에 의해 제조되는 광학 시스템
JP2008202022A (ja) 2007-01-23 2008-09-04 Fujifilm Corp 光ナノインプリントリソグラフィ用硬化性組成物およびそれを用いたパターン形成方法
US8057390B2 (en) 2007-01-26 2011-11-15 The Regents Of The University Of Michigan High-resolution mapping of bio-electric fields
JP2010522583A (ja) 2007-02-27 2010-07-08 トラスティーズ オブ タフツ カレッジ 組織工学的に作製された絹製臓器
WO2008136958A1 (en) 2007-04-30 2008-11-13 Opthera, Inc. Uva1-led phototherapy device and method
BRPI0813312A2 (pt) 2007-05-29 2014-12-23 Tufts College Processo para formar rapidamente geleificação de fibroína de seda e métodos de controlar tempo de galeificação de fibroína de seda e de encapsular pelo menos um agente em fibroína de seda.
US9061494B2 (en) 2007-07-19 2015-06-23 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois High resolution electrohydrodynamic jet printing for manufacturing systems
WO2009023615A1 (en) 2007-08-10 2009-02-19 Trustees Of Tufts College Tubular silk compositions and methods of use thereof
WO2009061823A1 (en) 2007-11-05 2009-05-14 Trustees Of Tufts College Fabrication of silk fibroin photonic structures by nanocontact imprinting
US20090149930A1 (en) 2007-12-07 2009-06-11 Thermage, Inc. Apparatus and methods for cooling a treatment apparatus configured to non-invasively deliver electromagnetic energy to a patient's tissue
KR101526288B1 (ko) 2007-12-10 2015-06-10 뉴로나노 아베 의료용 전극, 전극 다발, 및 전극 다발 어레이
US8290557B2 (en) 2007-12-12 2012-10-16 Medtronic, Inc. Implantable optical sensor and method for use
GB0800797D0 (en) 2008-01-16 2008-02-27 Cambridge Entpr Ltd Neural interface
EP2249886A4 (en) 2008-02-07 2013-05-22 Tufts College THREE DIMENSIONAL HYDROXYAPATITIS AND SILK COMPOSITIONS
EP2262551A1 (en) 2008-03-10 2010-12-22 S.E.A. Medical Systems, Inc. Intravenous fluid monitoring
JP5535950B2 (ja) 2008-03-12 2014-07-02 ザ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ ペンシルバニア 生理学的な活動を記録し変調するためのフレキシブルかつ拡張可能なセンサアレイ
US8206774B2 (en) 2008-03-13 2012-06-26 Trustees Of Tufts College Diazonium salt modification of silk polymer
US8161826B1 (en) * 2009-03-05 2012-04-24 Stryker Corporation Elastically stretchable fabric force sensor arrays and methods of making
EP2260522A1 (en) 2008-03-26 2010-12-15 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Light emitting diode device
US8470701B2 (en) 2008-04-03 2013-06-25 Advanced Diamond Technologies, Inc. Printable, flexible and stretchable diamond for thermal management
WO2009126689A2 (en) 2008-04-08 2009-10-15 Trustees Of Tufts College System and method for making biomaterial structures
US7719007B2 (en) * 2008-04-30 2010-05-18 Milliken & Company Flexible electroluminescent capacitive sensor
JP5727366B2 (ja) 2008-05-15 2015-06-03 タフツ ユニバーシティー／トラスティーズ オブ タフツ カレッジ 絹ポリマーに基づくアデノシン放出：てんかんに対する潜在的治療能力
US8946683B2 (en) 2008-06-16 2015-02-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Medium scale carbon nanotube thin film integrated circuits on flexible plastic substrates
AU2009302192B2 (en) 2008-06-18 2014-08-28 Trustees Of Tufts College Modified silk films containing glycerol
US20110135697A1 (en) 2008-06-18 2011-06-09 Trustees Of Tufts College Edible holographic silk products
US20090321861A1 (en) 2008-06-26 2009-12-31 Micron Technology, Inc. Microelectronic imagers with stacked lens assemblies and processes for wafer-level packaging of microelectronic imagers
DE102008037861A1 (de) * 2008-08-15 2010-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Optischer Tastsensor
WO2010036807A1 (en) 2008-09-24 2010-04-01 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Arrays of ultrathin silicon solar microcells
WO2010036992A2 (en) 2008-09-26 2010-04-01 Trustees Of Tufts College Active silk muco-adhesives, silk electrogelation process, and devices
US8097926B2 (en) * 2008-10-07 2012-01-17 Mc10, Inc. Systems, methods, and devices having stretchable integrated circuitry for sensing and delivering therapy
WO2010040528A1 (en) 2008-10-10 2010-04-15 Universitaetsklinikum Heidelberg Arrangement for implanting and method for implanting
CN102203935A (zh) 2008-10-27 2011-09-28 Nxp股份有限公司 生物兼容电极
WO2010057142A2 (en) 2008-11-17 2010-05-20 Trustees Of Tufts College Surface modification of silk fibroin matrices with poly(ethylene glycol) useful as anti adhesion barriers and anti thrombotic materials
WO2010065957A2 (en) 2008-12-05 2010-06-10 Trustees Of Tufts College Vascularized living skin constructs and methods of use thereof
FR2940904B1 (fr) 2009-01-13 2012-08-31 Urgo Laboratoires Systeme de mesure de pression d'interface
KR100992411B1 (ko) 2009-02-06 2010-11-05 (주)실리콘화일 피사체의 근접여부 판단이 가능한 이미지센서
EP2396276B1 (en) 2009-02-12 2016-08-31 Trustees Of Tufts College Nanoimprinting of silk fibroin structures for biomedical and biophotonic applications
CA2791580C (en) 2009-03-04 2017-12-05 Trustees Of Tufts College Silk fibroin systems for antibiotic delivery
US8629353B2 (en) * 2009-03-05 2014-01-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Apparatus and method using patterned array with separated islands
WO2010104953A1 (en) * 2009-03-10 2010-09-16 Artificial Muscle, Inc. Electroactive polymer transducers for tactile feedback devices
TWI671811B (zh) * 2009-05-12 2019-09-11 美國伊利諾大學理事會 用於可變形及半透明顯示器之超薄微刻度無機發光二極體之印刷總成
WO2011005381A2 (en) 2009-06-01 2011-01-13 Trustees Of Tufts College Vortex-induced silk fibroin gelation for encapsulation and delivery
US20120171770A1 (en) 2009-07-10 2012-07-05 Trustees Of Tufts College Bioengineered silk protein-based nucleic acid delivery systems
EP2453931A4 (en) 2009-07-14 2014-04-30 Tufts College WOUND HEALING SYSTEMS WITH AN ELECTRO-SPONSORED SILK MATERIAL
EP2457087A4 (en) 2009-07-20 2015-09-02 Tufts University Trustees Of Tufts College COMPLETELY FROM PROTEINS, IMPLANTABLE AND REMOVABLE REFLECTORS
US8293486B2 (en) 2009-07-21 2012-10-23 Trustees Of Tufts College Functionalization of silk material by avidin-biotin interaction
WO2011026101A2 (en) 2009-08-31 2011-03-03 Trustees Of Tufts College Silk transistor devices
JP2013506058A (ja) 2009-09-28 2013-02-21 タフツ ユニバーシティー／トラスティーズ オブ タフツ カレッジ 延伸したシルクｅｇｅｌ繊維およびその製造方法
IN2012DN02358A (zh) 2009-09-29 2015-08-21 Tufts College
JP5570193B2 (ja) 2009-12-01 2014-08-13 キヤノン株式会社 画像管理装置、および画像管理方法
US10441185B2 (en) 2009-12-16 2019-10-15 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Flexible and stretchable electronic systems for epidermal electronics
US9936574B2 (en) 2009-12-16 2018-04-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Waterproof stretchable optoelectronics
JP6046491B2 (ja) 2009-12-16 2016-12-21 ザ ボード オブ トラスティーズ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ イリノイ コンフォーマル電子機器を使用した生体内での電気生理学
WO2011085215A2 (en) 2010-01-08 2011-07-14 Schlumberger Canada Limited Wirelessly actuated hydrostatic set module
US9057994B2 (en) 2010-01-08 2015-06-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois High resolution printing of charge
TWI623063B (zh) 2010-03-12 2018-05-01 美國伊利諾大學理事會 生物醫學裝置及其製造方法、流體遞送監視器、監視在管子中流動之流體的方法、近接感測器及感測兩個物件之間的距離的方法
US8562095B2 (en) 2010-11-01 2013-10-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois High resolution sensing and control of electrohydrodynamic jet printing
US9442285B2 (en) 2011-01-14 2016-09-13 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Optical component array having adjustable curvature
JP2012181792A (ja) * 2011-03-03 2012-09-20 Nikon Corp 指入力デバイス
WO2012158709A1 (en) 2011-05-16 2012-11-22 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Thermally managed led arrays assembled by printing
EP2713863B1 (en) 2011-06-03 2020-01-15 The Board of Trustees of the University of Illionis Conformable actively multiplexed high-density surface electrode array for brain interfacing
US9555644B2 (en) 2011-07-14 2017-01-31 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Non-contact transfer printing
CN108389893A (zh) 2011-12-01 2018-08-10 伊利诺伊大学评议会 经设计以经历可编程转变的瞬态器件
EP2830492B1 (en) 2012-03-30 2021-05-19 The Board of Trustees of the University of Illinois Appendage mountable electronic devices conformable to surfaces and method of making the same
KR20150115019A (ko) 2013-02-06 2015-10-13 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 밀폐 챔버가 구비된 신축가능한 전자 시스템
US10497633B2 (en) 2013-02-06 2019-12-03 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Stretchable electronic systems with fluid containment
US10617300B2 (en) 2013-02-13 2020-04-14 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Injectable and implantable cellular-scale electronic devices
US9875974B2 (en) 2013-03-08 2018-01-23 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Processing techniques for silicon-based transient devices

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5316017A (en) * 1992-10-07 1994-05-31 Greenleaf Medical Systems, Inc. Man-machine interface for a joint measurement system
US6487906B1 (en) * 2000-09-18 2002-12-03 Advantedge Systems Inc Flexible film sensor system for monitoring body motion
US20020094701A1 (en) * 2000-11-29 2002-07-18 Biegelsen David Kalman Stretchable interconnects using stress gradient films
US20110071439A1 (en) * 2003-10-22 2011-03-24 Wicab, Inc. Tactile input system
US20080157235A1 (en) * 2004-06-04 2008-07-03 Rogers John A Controlled buckling structures in semiconductor interconnects and nanomembranes for stretchable electronics
US20060038183A1 (en) * 2004-08-19 2006-02-23 Oliver Steven D Microelectronic imagers with curved image sensors and methods for manufacturing microelectronic imagers
US20070257821A1 (en) * 2006-04-20 2007-11-08 Son Jae S Reconfigurable tactile sensor input device
US20090293664A1 (en) * 2006-11-28 2009-12-03 University Of Tartu Novel uses of electroactive polymer materials
US20090012533A1 (en) * 2007-04-23 2009-01-08 Hansen Medical, Inc. Robotic instrument control system
US20100002402A1 (en) * 2008-03-05 2010-01-07 Rogers John A Stretchable and Foldable Electronic Devices
US20100141407A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-10 Immersion Corporation Method and Apparatus for Providing Haptic Feedback from Haptic Textile
US20110276112A1 (en) * 2009-03-20 2011-11-10 ElectroCore, LLC. Devices and methods for non-invasive capacitive electrical stimulation and their use for vagus nerve stimulation on the neck of a patient
US20110230747A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 Rogers John A Implantable biomedical devices on bioresorbable substrates

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105823411B (zh) * 2016-03-18 2019-02-22 苏州椒图电子有限公司 一种曲面轮廓测量方法
CN105823411A (zh) * 2016-03-18 2016-08-03 苏州椒图电子有限公司 一种曲面轮廓测量方法
CN105738012A (zh) * 2016-04-27 2016-07-06 扬州大学 一种人工皮肤柔性触觉传感器测量装置
CN105738012B (zh) * 2016-04-27 2018-06-29 扬州大学 一种人工皮肤柔性触觉传感器测量装置
US11127781B2 (en) 2016-06-10 2021-09-21 Applied Materials, Inc. Method of maskless parallel pick-and-place transfer of micro-devices
CN109196424A (zh) * 2016-06-10 2019-01-11 应用材料公司 微型装置的无掩模并行取放转印
CN107811616A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种柔性多参量人体体征探测器及其使用方法
CN107811616B (zh) * 2016-09-14 2021-01-15 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种柔性多参量人体体征探测器及其使用方法
CN107887079A (zh) * 2016-11-03 2018-04-06 成都柔电云科科技有限公司 表皮电极的制作方法
CN107887079B (zh) * 2016-11-03 2019-05-07 成都柔电云科科技有限公司 表皮电极的制作方法
US11474605B2 (en) 2016-11-17 2022-10-18 Sony Corporation Vibration presentation device and vibration presentation method
CN109997096A (zh) * 2016-11-17 2019-07-09 索尼公司 振动呈现装置、振动呈现方法和程序
CN108628440A (zh) * 2017-03-23 2018-10-09 意美森公司 用于为触摸输入设备提供传感器和致动功能的系统
CN107509303A (zh) * 2017-07-28 2017-12-22 上海创功通讯技术有限公司 印刷电路板
US11633131B2 (en) 2017-10-27 2023-04-25 Roche Diabetes Care, Inc. Device and a method for detecting at least one analyte in a body fluid of a user
CN111601540B (zh) * 2017-10-27 2023-08-08 豪夫迈·罗氏有限公司 用于检测用户体液中至少一种分析物的装置和方法
CN111601540A (zh) * 2017-10-27 2020-08-28 豪夫迈·罗氏有限公司 用于检测用户体液中至少一种分析物的装置和方法
WO2019119706A1 (zh) * 2017-12-21 2019-06-27 厦门三安光电有限公司 微发光元件
CN108258006A (zh) * 2017-12-21 2018-07-06 厦门市三安光电科技有限公司 微发光元件
CN108258006B (zh) * 2017-12-21 2021-04-06 厦门市三安光电科技有限公司 微发光元件
CN111970962A (zh) * 2018-03-30 2020-11-20 西北大学 无线无创表皮电子装置
CN112105935A (zh) * 2018-05-29 2020-12-18 国际商业机器公司 生物传感器封装
CN108981981B (zh) * 2018-05-29 2020-05-12 五邑大学 一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器、及其制备方法
CN112105935B (zh) * 2018-05-29 2024-03-01 国际商业机器公司 生物传感器封装
CN108981981A (zh) * 2018-05-29 2018-12-11 五邑大学 一种基于掺杂SnO2纳米导电网络的透明柔性压力传感器、及其制备方法
CN110707034B (zh) * 2018-07-10 2023-08-29 原子能和替代能源委员会 转移结构体的方法
CN110707034A (zh) * 2018-07-10 2020-01-17 原子能和替代能源委员会 转移结构体的方法
CN113168260A (zh) * 2018-09-28 2021-07-23 富西特有限公司 具有到可拉伸线路的连接的传感器
CN109301061A (zh) * 2018-09-28 2019-02-01 天津大学 柔性微型压电超声换能器、阵列及其形成方法
CN114402704A (zh) * 2019-09-24 2022-04-26 纬湃科技有限责任公司 加热组件
CN114402704B (zh) * 2019-09-24 2024-02-13 纬湃科技有限责任公司 加热组件
CN112284581A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 一种传感器、显示面板及电子设备
CN112284581B (zh) * 2020-10-27 2022-04-15 湖北长江新型显示产业创新中心有限公司 一种传感器、显示面板及电子设备
CN113899390A (zh) * 2021-12-10 2022-01-07 浙江大学 一种非对称的强粘易撕传感器及制备方法
CN113899390B (zh) * 2021-12-10 2022-03-29 浙江大学 一种非对称的强粘易撕传感器及制备方法
CN114739462A (zh) * 2022-05-05 2022-07-12 京东方科技集团股份有限公司 交互装置
CN114739462B (zh) * 2022-05-05 2024-04-05 京东方科技集团股份有限公司 交互装置

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