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突破瓶颈!软压力传感器解决该领域最具挑战性的灵敏度问题

前瞻网    2021-09-29 14:33

 

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近年来,医疗传感技术取得了突破性进步,开发出了可以追踪脉搏、大脑功能、汗液等的可穿戴设备。然而,现有的可穿戴压力传感器存在一个大问题:即使是最轻微的压力,也会让数据出现偏差。

这个问题已经困扰该领域多年,现在,德州工程师通过创新一种混合传感方法,使该设备拥有两种主要类型的传感器的特性,解决了这个问题。

航空航天工程和工程力学系副教授、发表在《先进材料》上的新研究的通讯作者Nanshu Lu说:“这是第一个能够利用新的混合模式来承受压力而灵敏度没有明显下降的传感器。”

Lu的团队利用一种导电和多孔的纳米复合材料作为传感层,并在传感器上增加了一个额外的绝缘层,这使它具有两种类型传感器的能力。这种新的混合传感能够更好地承受压力。

压力不仅会导致许多传感器的准确性下降,而且会削弱其提供读数的能力。典型的传感器如果遇到超出触摸范围的压力时,其灵敏度会下降10倍。在将这个传感器应用于测试对象的前额时,研究人员发现它能够承受一个头盔带来的压力,且只损失了极小的灵敏度。

这种轻巧、可拉伸的设备可以被长期放置在心脏、大脑或肌肉上,几乎不会引起任何不适。

科学家正在研究如何使传感器材料能够包裹在几乎所有物体上,并使其具有人类皮肤的敏感性。最明显的应用是将其包裹在机器人的手指上,使其有能力通过触摸识别物体。

该研究论文题为'Highly Sensitive Capacitive Pressure Sensors over a Wide Pressure Range Enabled by the Hybrid Responses of a Highly Porous Nanocomposite',已发表在《先进材料》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 3976DBC

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