“我们把银纳米线,混在一种特殊的压敏胶里。”
“当管子是直的时候,胶是松的,银线离得远,不挡光。”
“当管子被弯折的时候!”
“弯折处的胶被挤压,变密了!银线聚在一起,形成了一面临时镜子!”
“哪里弯,哪里就有镜子!”
“哪里直,哪里就是透明!”
“这叫随弯而变!”
苏教授听傻了。
这简直是把材料学玩成了魔术。
三天后。
一种掺杂了银纳米线的特殊高分子软管被造了出来。
测试开始。
激光射入。
直的时候,管子通体透明,光损耗极低。
苏教授用力把管子对折。
弯折处,瞬间变成了银灰色(银线聚集)。
光打在上面,被弹了回去,继续沿着管子跑。
出口处的光斑,依然明亮!
“成了!”顾盼欢呼。
“损耗控制住了!弯折90度,损耗只有0.5db!”
“天才……”苏教授看着那根软管,不得不服,“你这脑子是怎么长的?”
“被逼出来的。”林远笑了笑。
管子软了,不漏光了。
但是,怎么跟硬的芯片连起来?
芯片是硅做的,死硬死硬的。
管子是胶做的,软趴趴的。
要把这俩连在一起,还要保证光路对准(误差不能超过0.1微米)。
这就像是要把一根软面条,插进针眼里,而且还要粘死。
一旦拉扯,面条要么断,要么掉出来。
“胶水粘不住。”王海冰试了几次,都失败了。
“一拉伸,接口处应力太大,胶水就裂了。”
“这是软硬结合部的世界级难题。”
“怎么解决?”
林远看着那个断开的接口。
“既然硬碰软不行……”
“那我们就过渡。”
“梯度刚度。”
林远拿出一根钓鱼竿。
“你看这鱼竿。”
“手柄是硬的,杆梢是软的。”
“中间是慢慢变软的。”
“所以鱼上钩的时候,力会被分散到整根杆子上,不会断。”
“我们要造一个渐变接头。”
“这个接头,靠近芯片的一端,是硬塑料。”
“靠近软管的一端,是软橡胶。”
“中间,是硬度逐渐变化的材料!”
“怎么造?3d打印?”
“对!多材料3d打印。”
林远调来了之前在江钢做压缩机叶轮的那帮人。
“调配十种不同硬度的光敏树脂。”
“从硬到软,一层一层地打印出来!”
接头做好了。
像个小喇叭,一头硬,一头软。
把它接在芯片和软管中间。
“拉伸测试!”
机械手抓住软管,用力往外拉。
软管被拉长了20%。
但是,接口处纹丝不动。
因为拉力被那个“渐变接头”,均匀地分散到了整个结构上。没有应力集中点!
“光路对准?”
“依然对准!偏移量小于0.05微米!”
“成功了!”
软与硬,终于握手言和。
材料有了,连接有了。
现在,要把它们集成起来,做成真正的“光子皮肤”。
这不仅是一根管子,而是一张网。
一张密密麻麻的,集成了光源、探测器、光波导、光子芯片的网。
而且,这张网要薄如蝉翼,贴在皮肤上感觉不到。
“这需要柔性光刻。”苏教授说。
“我们不能在硅片上刻。”
“我们要在一个气球上刻。”
“把一层薄薄的聚酰亚胺(pI)膜,吹起来,变成弧面。”
“然后,把我们的电路和光路,印上去。”
“等气球放气了,膜变平了,或者是贴在不规则物体上的时候,电路不会断。”
这叫“预应变设计”。
一周后。
一张透明的、像保鲜膜一样的贴片,贴在了林远的手背上。
这就是“光子皮肤”原型机。
如果不仔细看,根本看不出来。只能看到皮肤上隐隐约约有一层金色的网格。
“启动。”
林远握了握拳。
贴片里的微型激光器亮了。
光信号在皮肤表面的波导网里飞速穿梭。
虽然手背的皮肤在拉伸、变形,但光路依然畅通无阻。
顾