可拉伸壓力傳感器陣列是仿生電子皮膚(e-skin)的理想選擇。然而,傳統的壓力傳感器在拉伸時表現出明顯的應變干擾。
于此,電子科技大學林媛、黃振龍等人介紹了一種基于雙頻帶激光選擇性蝕刻的先進制造方法,以創建不受應變干擾的可拉伸壓力傳感器陣列。
本文要點:
1) 將完整的敏感膜夾在頂部電極和底部電極之間,然后蝕刻成單獨的感測單元。采用具有極低楊氏模量(0.157kPa)的硅膠作為應變緩沖層,填充傳感單元內的空間以在拉伸過程中吸收器件應變。
2) 壓力傳感器陣列表現出卓越的無干擾性能,感測單元的電阻在超過20%的應變下保持不變。制造了32×32個單元的壓力傳感器陣列,在壓縮和釋放過程中,電阻響應時間分別為≈40 ms和20 ms,在1–70 kPa范圍內,靈敏度為0.7702 kPa?1。
3) 最后,將傳感器陣列作為仿生電子皮膚集成到機械手中,并結合深度學習算法,成功識別靜態和動態壓力分布,在識別2D形狀和物體方面實現了99%以上的平均準確率。
參考文獻:
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https://doi.org/10.1002/adfm.202401532