天津大学团队破解柔性可穿戴压力传感器国际难题

——

近日,天津大学微电子学院智能系统与纳米工程实验室、天津大学小护士可穿戴技术联合实验室联合美国芝加哥大学团队,成功研发出一种对拉伸形变不敏感的可拉伸压力传感器。该成果有效解决了柔性压力传感器因拉伸形变造成测试噪声的难题。


微信图片_20211224165457.jpg


无论是元宇宙中真实世界与虚拟世界的交互,还是智能医疗中更加仿生的机器人,越来越多的领域需要柔性电子皮肤与柔性可穿戴技术的支持,而其中最重要的就是柔性压力传感器的必要技术支撑。可拉伸压力传感器因其共形能力好和生物相容性高,在人机界面和电子皮肤领域展现出广阔的应用前景。



然而,困扰科学与产业界的难题之一,就是可拉伸的压力传感器在拉伸形变的时候,由于器件拉伸形变造成对压力测试的干扰噪声无法去除。因此,可拉伸压力传感器可以在人体皮肤和软体机器人皮肤表面有效地监测压力,而器件的拉伸形变会干扰压力检测的准确度。天津大学微电子学院智能系统与纳米工程实验室(天津大学小护士可穿戴技术联合实验室)(邹强团队)联合美国芝加哥大学团队,成功研发出一种新型的不受拉伸形变影响的可拉伸压力传感器。



该传感器利用可拉伸离子凝胶材料作为压力传感介电层的独特机理,结合微米尺度的结构设计与力学设计,将器件的拉伸形变与压力检测中的压缩形变解耦,实现了在50%应变范围内98%的压力检测的对拉伸不敏感度。同时,该压力传感器的最低检测限低至0.2 Pa,且可以在有预压力(1 kPa)的情况下,准确检测30 Pa的压力增量。另外,该传感器可以在500次重复拉伸下,仍然保持与初始状态基本一致的压力传感性能与对拉伸不敏感度。



基于本传感器优异的压力传感性能,本研究工作还展示了可拉伸压力传感器作为电子皮肤为软体机械手提供触觉反馈,并成功用于远程诊疗的闭环控制系统中,这为未来的智慧康养等重大民生问题提供了有利的科技支撑,未来的市场应用前景广阔。




该研究成果《一种用于皮肤表面的不受拉伸形变影响的可拉伸压力传感器》(A stretchable and strain-unperturbed pressure sensor for motion-interference-free tactile monitoring on skins)于11月24日在线发表在《Science Advances》(DOI:10.1126/sciadv.abi4563)上。天津大学微电子学院博士生苏奇与其导师邹强副教授为论文共同第一作者。



《Science Advances》杂志是Science旗下涵盖所有学术领域包括计算机、工程、环境、生命、数学、物理以及社会科学的唯一综合性科学刊物,旨在提供一个顶级的科学研究出版平台,快速发表在整个科学研究领域的高水平且在相关领域有重要进展的研究工作。


免责声明:本文版权归原作者所有。本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权立即删除内容!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。


北京优利威公司专业提供各种基础传感器、视觉产品和惯性器件导航产品的开发、销售和服务,欢迎来电咨询,关注公众号优利威。



上一篇2021中国智能传感器产业大会12月9日在青岛举办
下一篇优利威用芯传感,二零二二与您携手前行!

行业新闻The News

让价值共享 记录企业发展脚步

——
生活最亲密的传感器

生活最亲密的传感器

随着技术的进步,手机已经不再是一个简单的通信工具,而是具有综合功能的便携式电子设备。手机的虚拟功能,比如交互、游戏、都是通过处理器强大的计算能力来实现的,但与现实结合的功能,则是通过传感器来实现。1、霍尔感应器这种传感器在以前的翻盖、滑盖手机中是常见的,现在的手机外套、ipad的皮套中,合上就会关电源的,常伴随“嗒”的…[了解更多]

重载AGV电平车控制系统

重载AGV电平车控制系统

(Automated Guided Vehicle,简称 AGV),通常也称为 AGV 小车, 指装备有电磁或光学、惯性导航等自动导引装置,能够沿规定的导引 路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不 需驾驶员的搬运车,以可充电之蓄电池为其动力来源。…[了解更多]

线性可变差动变压器LVDT介绍

线性可变差动变压器LVDT介绍

什么是 LVDT?LVDT 是线性可变差动变压器的缩写。它是一种常见类型的机电传感器,可将其以机械方式耦合的物体的直线运动转换为对应的电气信号。LVDT 线性位移传感器即插即用,可以测量各种移动,从小到百万分之一英寸到几英寸,甚至大到 ±30 英寸(±0.762 米)的位移。图 1 显示了典型的 LVDT 元件。该变压…[了解更多]

仪器仪表的应用

仪器仪表的应用

仪器仪表应用领域广泛,覆盖了工业、农业、交通、科技、环保、国防、文教卫生、人民生活等各方面,在国民经济建设各行各业的运行过程中承担着把关者和指导者的任务。由于其地位特殊、作用大,对国民经济有巨大倍增和拉动作用,有着良好的市场需求和巨大的发展潜力。具体的需求对象可以从以下几个方面进行表述:   1、在人类社会进入知识…[了解更多]

MEMS传感器的应用

MEMS传感器的应用

MEMS传感器作为获取信息的关键器件,对各种传感装置的微型化起着巨大的推动作用,已在太空卫星、运载火箭、航空航天设备、飞机、各种车辆、生特医学及消费电子产品等领域中得到了广泛的应用。…[了解更多]

倾角传感器的应用

倾角传感器的应用

倾角传感器典型应用场合:角度测量,水平调整,零位调整倾角开关(十二路开关信号),安全控制,监控,报警机械臂,大坝,建筑,桥梁角度测量对准控制,弯曲控制。初始位置控制,倾角姿态记录仪汽车四轮定位倾角传感器应用特点:可以调节输出频率,内置零位调整,可以根据要求定制零位调整按钮,从而实现在一定的角度置零的功能。这对于要测量相…[了解更多]

温度传感器的应用

温度传感器的应用

温度传感器的性能还由其应用领域的许多因素决定,如外部环境(物理和电学 的)、电源供电方式等。总的来说,温度传感器主要应用于以下几个领域。 (1)感测应用。温度传感器的热转换方式经常被用来测量物理量(如流量、辐 射、气体压力、气体种类、湿度、热化学反应等)。这些传感器的测量值都是以热 形式为媒介并以电信号的方式输出。 …[了解更多]

压力传感器的应用

压力传感器的应用

压力传感器,是工业中最为常用的一种传感器,随着科技的不断发展,其种类也在不断的增多,并广泛的应用在众多领域,从工业延伸到日常生活中。如航空航天、石化等等。下面小编就为大家介绍压力传感器的应用领域有哪些:1、科学研究在基础科学研究中,传感器具有突出的地位。例如,在开拓新能源新材料等具有远望作用的各种尖端技术研究,如超高温…[了解更多]

我国传感器市场2016年现状:传感器成自动化仪表重点

我国传感器市场2016年现状:传感器成自

随着我国对智能化仪表设备的需求不断提升,促使工业传感器也在不断突破,智能传感器已经成为了21世纪最具有影响力的高新技术。近日,我国首个传感器产业园的建成,也推动我国未来传感器的发展。据资料预测,到2030年,全球传感器数量将突破100万亿个,未来,工业传感器将成为自动化仪表生产重点。…[了解更多]

TE Connectivity总裁Terrence Curtin将担任公司首席执行官

TE Connectivity总裁Ter…

瑞士沙夫豪森---2016年10月3日—全球连接与传感领域领军企业 TE Connectivity董事会今天宣布自2017年3月9日起Terrence Curtin将接替Tom Lynch任公司首席执行官。Curtin目前任TE 总裁,并在2016年3月2日TE 年度股东大会上入选TE 董事会成员。…[了解更多]

关闭

分享到: