소프트 압력 센서의 획기적인 발전으로 가장 까다로운 병목 현상을 해결하는 분야

의료 감지 기술은 맥박, 뇌 기능, 땀의 바이오마커 등을 추적할 수 있는 웨어러블 장치의 개발과 함께 최근 몇 년 동안 큰 발전을 이루었습니다. 그러나 기존의 웨어러블 압력 센서에는 한 가지 큰 문제가 있습니다. 센서 위에 꽉 끼는 긴팔 셔츠처럼 가벼운 압력이 조금만 가해도 센서가 제대로 작동하지 않을 수 있다는 것입니다.

Texas Engineers는 이 문제를 해결했습니다. 그리고 그들은 장치가 오늘날 사용되는 두 가지 주요 센서 유형의 속성을 소유할 수 있도록 하는 최초의 하이브리드 감지 접근 방식을 혁신하여 이를 수행했습니다.

유연한 압력 센서 분야는 매우 혼잡하며 20년이 지난 지금 우리는 아무도 압력과 감도 사이의 균형을 해결할 수 없었기 때문에 병목 현상에 직면했습니다."라고 항공 우주 공학 및 공학 역학 부교수인 Nanshu Lu가 말했습니다. 새로운 하이브리드 모드를 활용하여 감도의 현저한 저하 없이 압력을 견딜 수 있는 최초의 센서입니다."

오늘날 연성 압력 센서는 일반적으로 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 변형 가능한 감지 층인 3개의 층으로 구성됩니다. 이러한 센서는 일반적으로 압전 용량 및 압전 저항의 두 가지 범주 중 하나로 분류됩니다.

Lu의 팀은 전기 전도성과 다공성이 높은 나노복합체를 감지층으로 활용하고 센서에 절연층을 추가하여 두 가지 유형의 센서 모두에 기능을 제공했습니다. 이 새로운 하이브리드 감지 덕분에 압력을 더 잘 견딜 수 있습니다.

Lu는 "외부 압력을 가하면 감도가 떨어지지만 여전히 압력이 0인 다른 센서와 동등합니다."라고 말했습니다.

Lu는 주로 전자 문신 기술을 통해 오랫동안 이 감지 분야의 선구자였습니다. 이 일련의 장치는 매우 가볍고 신축성이 있어 거의 또는 전혀 사용하지 않고 장기간 심장, 뇌 또는 근육 위에 둘 수 있습니다. 불편함.

이제 그녀는 센서 재료가 거의 모든 물체를 감싸고 인간 피부의 감도를 부여할 수 있는 방법을 연구하고 있습니다. 가장 확실한 응용 프로그램은 로봇 손과 손가락을 감싸서 물체를 만지면 인식할 수 있도록 하는 것입니다. 그러나 할 수 있는 다른 많은 일이 있습니다. "응용 프로그램은 무제한이 될 수 있습니다."라고 Lu가 말했습니다. "늘어날 수 있는 전자 피부는 거의 모든 물체를 감쌀 수 있습니다."