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为电子皮肤提供新思路,腾博会官网app:科学家在柔性触觉传感领域获重要进展
发布日期:2021-12-07 来源:上观新闻

  在电子皮肤的各种感知功能中,触觉感知功能尤为重要。近日,中国科学院腾博会官网app:高等研究院曾祥琼研究员所带领的团队,在基于碳材料的3D打印柔性触觉传感器件的研究中取得重要进展,为可穿戴式传感提供了新途径,为电子皮肤的发展提供了新思路。研究成果发表在《美国化学会·应用材料与界面》,论文的第一作者为腾博会官网app:高等研究院的王海航博士。

  

  电子皮肤是通过电学信号的集成与反馈,来模拟人体皮肤感受外界刺激(压力、温度、湿度)的新型电子器件。在过去几十年中,电子皮肤因在智能机器人、健康监测、可穿戴设备和人机交互方面具有广阔的应用前景而备受全球瞩目。

  

  研究团队通过模拟人体皮肤的结构和传感机制,创造性地将聚二甲基硅氧烷微球与石墨烯相结合,设计了一种具有指纹微结构的新型多功能电子皮肤;提出了石墨烯-聚二甲基硅氧烷微球油墨3D打印制备柔性传感器的方法。

  

  传感性能研究发现,所构建的电子皮肤传感器不仅对压力具有灵敏响应,而且能有效反馈摩擦力的大小;利用传感器这一特性可以区分出具有不同微米级粗糙度的表面,从而实现对物体表面的微观形貌、硬度等信息的有效区分和识别。通过风载实验,进一步验证了其对气体等流体也具有有效的响应。这表明所构建的触觉传感器不仅可以用于对不同粗糙度表面的检测,还可用于气流监测、声音检测等。(作者 黄海华)

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