- 2022-06-21 11:52:42 209
- 柔性壓力傳感器觸覺傳感器
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中國科學(xué)院重慶研究院在柔性壓力傳感器研究領(lǐng)域取得系列關(guān)鍵進展
近日，中國科學(xué)院重慶研究院在柔性壓力傳感器研究領(lǐng)域取得系列關(guān)鍵進展。
進展一：類皮膚梯度微共形隧穿界面構(gòu)筑超高靈敏度壓阻傳感器
受人體觸覺皮膚的生物學(xué)構(gòu)造啟發(fā)，提出了一種梯度微共形隧穿界面的創(chuàng)新設(shè)計方案。該力敏界面利用梯度分布的微納隧穿接觸單元，在不同壓力條件下實現(xiàn)高度可控的電學(xué)響應(yīng)，突破了傳統(tǒng)柔性壓力傳感器靈敏度與量程難以兼得的瓶頸，為高性能柔性電子器件的開發(fā)提供了全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路。該研究以“Skin-inspired graded Micro-Conformal tunneling interface for piezoresistive sensors with Broad-Range Ultra-Sensitivity”為題發(fā)表在《Chemical Engineering Journal》。
進展二：仿生蜂巢結(jié)構(gòu)的微納力敏界面實現(xiàn)高信噪比柔性傳感器
借鑒于自然界蜂巢結(jié)構(gòu)的超高力學(xué)穩(wěn)定性，提出了一種放生窩巢結(jié)構(gòu)的微納力敏增強界面的設(shè)計思路。該力敏界面利用高占空比的類蜂巢正六邊形微結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了傳感器的應(yīng)力傳遞界面，實現(xiàn)了外界干擾下微小壓力的高信噪比采集，在動態(tài)心血管健康監(jiān)測與生物特征識別等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。該研究以“Bioinspired Wearable Pulse Sensors for Ambulant Cardiovascular Monitoring and Biometric Authentication”為題發(fā)表在《Advanced Functional Materials》。
進展三：梯度微球冠構(gòu)筑力敏界面實現(xiàn)高動態(tài)響應(yīng)柔性壓力傳感器
針對靜態(tài)預(yù)壓力下動態(tài)微弱力的高靈敏度檢測難題，提出了一種梯度微球冠耦合微共形電極的力敏增強界面可控構(gòu)筑方法，實現(xiàn)了高靜態(tài)壓力環(huán)境下對微弱動態(tài)信號的有效檢測，突破了傳統(tǒng)柔性傳感器對工作方式和使用環(huán)境的嚴(yán)格限制。該研究以“Smart wireless flexible sensing system for unconstrained monitoring of ballistocardiogram and respiration”為題發(fā)表在《npj Flexible Electronics》。
重慶研究院微納制造與系統(tǒng)集成研究中心楊俊研究員為上述論文的通訊作者，相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金等項目的支持。
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柔性壓力傳感器可以用于人機交互、軟體機器人、康復(fù)醫(yī)療等領(lǐng)域，是觸覺傳感器的重要成員之一。
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