用三維微結構對介電層進行微工程設計已被證明可有效提高柔性壓力傳感器的靈敏度。 然而,廣泛采用的固體微結構的幾何設計由于其固有但不受歡迎的結構壓縮性,在很寬的壓力范圍內表現(xiàn)出有限的靈敏度。
這里,華中科技大學YongAn Huang,F(xiàn)an Zhang提出了一種 Marangoni 驅動的確定性形成方法來制造空心微結構,允許更大的變形,同時延緩壓縮過程中的結構硬化。
文章要點
1)流體對流沉積使溶質顆粒能夠在模板微結構中重新組裝,控制內部空腔,空隙率超過 90%。
2)與采用實心微金字塔的壓力傳感器相比,空心微金字塔傳感器在更寬的壓力范圍內表現(xiàn)出 10 倍的靈敏度提高,并且檢測限超低至 0.21 Pa。
3)憑借便利、可擴展和大面積兼容性的優(yōu)勢,這種空心微結構方法可以擴展到其他類型的傳感器以獲得卓越的性能,并且在機器人觸覺和表皮設備中具有巨大的潛力。
參考文獻
Xiong, W., Zhang, F., Qu, S. et al. Marangoni-driven deterministic formation of softer, hollow microstructures for sensitivity-enhanced tactile system. Nat Commun 15, 5596 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-49864-z
https://doi.org/10.1038/s41467-024-49864-z