柔性壓力傳感器是智能機器人和可穿戴設(shè)備等各種應用中不可缺少的元件,但開發(fā)具有高靈敏度和寬線性范圍的柔性壓力傳感器仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
在這里,廈門大學Wei Zhou,香港理工大學Haimin Yao提出了一種巧妙的策略來應對這一挑戰(zhàn),利用金字塔碳泡沫陣列作為敏感層,彈性體間隔件作為剛度調(diào)節(jié)器,實現(xiàn)了前所未有的24.6 kP a?1的高靈敏度和1.4兆帕的超寬線性范圍。
文章要點
1)如此寬的線性范圍是由于傳感層的非線性壓阻和剛度調(diào)節(jié)器的非線性彈性之間的協(xié)同作用。
2)該傳感器在機器人操作、醫(yī)療保健監(jiān)控和人機界面方面具有巨大的應用潛力。
3)設(shè)計策略可以擴展到要求高靈敏度和寬線性度的其他類型的柔性傳感器,促進用于智能機器人和可穿戴設(shè)備的高性能柔性壓力傳感器的開發(fā)。
參考文獻
Chen, R., Luo, T., Wang, J. et al. Nonlinearity synergy: An elegant strategy for realizing high-sensitivity and wide-linear-range pressure sensing. Nat Commun 14, 6641 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-42361-9
https://doi.org/10.1038/s41467-023-42361-9