研究發(fā)明了新升級的傳感器

“憑借我們*的設計，我們能夠顯著提高準確性和可靠性。TRACE傳感器可潛在地用于機器人技術中以感知表面紋理或可穿戴式健康技術設備，例如用于測量淺表動脈的血流以進行健康監(jiān)測”，同時也是國大材料科學與工程系的Tee助理教授說。 

機器人的實時健康監(jiān)測和傳感能力需要軟電子設備，但是使用此類材料的挑戰(zhàn)在于它們的可靠性。與剛性設備不同，彈性和柔韌性使其性能的可重復性較差。可靠性的變化稱為磁滯。

在接觸力學理論的指導下，新加坡國立大學(NUS)的一組研究人員提出了一種新的傳感器材料，該材料的磁滯明顯更少。此功能可實現(xiàn)更準確的可穿戴健康技術和機器人感應。

由國立大學健康創(chuàng)新與技術研究所助理教授本杰明·泰(Benjamin Tee)領導的研究小組于2020年9月28日在享有盛名的《美國國家科學院院刊》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。

高靈敏度，低滯后壓力傳感器

當軟材料用作壓縮傳感器時，它們通常會面臨嚴重的磁滯問題。在重復觸摸之間，軟傳感器的材料屬性可能會發(fā)生變化，這會影響數(shù)據(jù)的可靠性。這使得每次獲取準確的讀數(shù)都具有挑戰(zhàn)性，限制了傳感器的可能應用。

NUS團隊的突破是發(fā)明了一種具有高靈敏度但幾乎沒有滯后性能的材料。他們開發(fā)了一種在稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的柔性材料上將金屬薄膜裂解成所需環(huán)形圖案的工藝。

該團隊將這種金屬/ PDMS膜與用于壓阻傳感器的電極和基板集成在一起，并對其性能進行了表征。他們進行了反復的機械測試，并驗證了他們的設計創(chuàng)新提高了傳感器性能。他們的發(fā)明稱為抗觸覺環(huán)狀裂紋電子皮膚(TRACE)，是傳統(tǒng)軟材料的五倍。