电子皮肤正在假肢、机械人手艺以及人工智能等新兴畛域引发了无际存眷。数念电子皮肤的症结全体,开明具有慢顺应I型(SA‑I)诡谲感受器特点的柔性压力传感器相当首要,这不只需求传感器正在小压力畛域(小于10 kPa)探测微弱动态压力变患上,并且要确保正在中等压力畛域(10-100 kPa)对动态压力可准确稳固地停止管制,以实现日常的操纵性工作。目前,研发兼具宽压力畛域、麻利相应光阴、线性以及低滞回压力相应的锋利且稳固的柔性压力传感器仍具有应战。

近日,西安交通大学大学李盛涛教授课题组同盟美国加州大学洛杉矶分校Prof. Yu Huang(黄昱传授)以及Prof. Xiangfeng Duan(段镶锋传授)课题组报导了基于具有微金字塔构造的PDMS/CNT(聚二甲基硅氧烷/碳纳米管)导电复合资料高机能柔性电阻式压力传感器容易统率的设计法子。基于传感器的饭碗机理,从电路模子(路)以及无限元数值模拟(场)两畛域,揭示了与以往的设计——微金字塔表面涂覆很薄的导电层比拟,该设计法子可供应更宽的压筋骨程以及更高的锋利度。对立数值模拟以及试验倒置揭示了传感器的压力相应取决于此间距与基底长度之比,而非但依赖于间距,且当间距与基底长度为1:1时,可获取显目的综合机能以模仿SA-I诡谲感受器,该优化设计比例的压力传感器可正在小压力畛域以及中等压力畛域下供应高锋利度、麻利相应光阴、高力学稳固性、低饭碗电压以及低功耗,高线性度以及低滞回和微米攀越高度均一的显目综合机能。基于该优化设计比例的传感器,构建了可刹时地将幅值旌旗灯号转化为频次旌旗灯号且停止无线传输的压力传感体系,和可刹时停止空间分辨的压力传感阵列平台。另外,鉴于微金字塔构造的无际涂抹,基于导电复合资料的微金字塔构造也可被集成到电容式、晶体管式、磨擦电式等其他格调的传感器以猎取高的诡谲稳固性。

该钻研后果以“Robust Flexible Pressure Sensors Made from Conductive Micropyramids for Manipulation Tasks”(基于导电微金字塔构造用于操作性工作的稳重柔性压力传感器)为题正在国内知名期刊ACS NANO(美国化学得悉纳米,IF = 14.588)正在线发表。论文的第一作者为西安交通大学大学电气工程学院博士生马超,通信作者为西安交大电气工程学院李盛涛传授,和美国加州大学洛杉矶分校Prof. Yu Huang(黄昱传授)以及Prof. Xiangfeng Duan(段镶锋传授)。