新加坡国立大学设计出用于可穿戴健康技术的柔性传感器

2020-11-24 15:43:59 九点大看车

机器人的实时健康监测和传感能力需要柔性电子器件的支持,但是使用此类材料的挑战在于其可靠性。但与刚性器件不同的是,弹性和柔性往往会使其性能的可重复性较差。这种可靠性的变化被称为迟滞现象。
据麦姆斯咨询报道,在接触力学理论的指导下,新加坡国立大学(National University of Singapore, NUS)的研究团队提出了一种新型传感器材料,其迟滞效应明显减小。该功能可实现更精确的可穿戴健康技术和机器人感应。
当柔性材料被用作压缩传感器时,它们通常会面临严重的迟滞问题。柔性传感器的材料特性会在反复触摸之间发生变化,从而影响数据的可靠性。这使得每次获取准确的读数都具有挑战性,限制了传感器的可能应用。
新加坡国立大学科研团队的突破是发明了一种具有高灵敏度且几乎没有迟滞效应的材料。他们开发了一种工艺,在一种称为聚二甲基硅氧烷(PDMS)的柔性材料上将金属薄膜裂解成理想的环形图案。
该团队将这种金属/PDMS薄膜与电极和衬底集成在一起,制成了压阻传感器,并对其性能进行表征。他们进行了多次机械测试,证实其设计创新可改善传感器性能。他们的发明被称为电阻式触觉环状裂纹电子皮肤(Tactile Resistive Annularly Cracked E-Skin, TRACE),比传统柔性材料的性能好五倍。

新加坡国立大学团队的下一步是进一步提高材料在不同可穿戴应用上的适应性,并开发出基于传感器的人工智能(AI)应用。
论文链接:

https://doi.org/10.1073/pnas.2010989117
延伸阅读:
《可穿戴传感器技术及市场-2020版》

印刷和柔性传感器技术及市场-2020版
医疗柔性电子技术及市场趋势-2020版
可穿戴技术及市场-2020版

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