电子皮肤与多个感官的发展是至关重要的各个领域,包括康复、医疗保健、假肢和机器人。这项技术的关键部件之一是可伸缩的压力传感器,可以检测出各种类型的触摸和压力。最近的一个联合研究小组从POSTECH和韩国蔚山大学在韩国最近犯了一个重大突破,成功地创造了全向柔性压力传感器受鳄鱼皮。的发现发表在《华尔街日报》吗小。
背后的团队领导的研究是Kilwon曹教授,博士Giwon Lee和Jonghyun博士的儿子从化学工程学系POSTECH,连同Seung咕李教授领导的研究小组从韩国蔚山大学化学系。他们从鳄鱼皮的独特感觉器官获得灵感和发展压力传感器microdomes和皱纹的表面。结果是一个全向柔性压力传感器。
鳄鱼,强大的食肉动物,大部分时间都淹没在水下,具有一种非凡的能力小波和探测猎物的方向。这种能力是通过一个非常复杂和敏感的感觉器官位于他们的皮肤。半球的器官是由感官疙瘩排列在一个重复的模式与皱纹铰链。鳄鱼移动身体时,铰链变形而感觉部分仍然是影响机械变形,使鳄鱼保持对外界刺激的敏感性的程度或打猎水下游泳的时候发现的。
研究小组已经成功地模仿鳄鱼的感觉器官的结构和功能来开发一个高度可伸缩的压力传感器。通过发明一个半球与微妙的皱纹弹性聚合物包含纳米线长或短,他们创造了一种仪器,优于现有的压力传感器。而其他传感器失去敏感性,当受到机械变形,这种新的传感器保持敏感,即使在一个或两个不同的方向延伸。
由于细皱纹表面结构,传感器能保持高灵敏度压力即使受到显著的变形。当外部机械力,皱巴巴的结构展开,减少压力的半球传感区域负责检测应用的压力。这种减压使保护其声压灵敏度的传感器即使在变形。因此,新的传感器展品异常对压力的敏感性,即使在一个方向上拉伸100%和50%在两个不同的方向。
研究小组开发了一种可伸缩的压力传感器适用于广泛的可穿戴设备与不同的应用程序。评价其性能,研究者将传感器安装到塑料鳄鱼和淹没在水中了。有趣的是,安装传感器能够检测小水波,成功复制一条鳄鱼的感觉器官的传感功能。
“这是一个可穿戴的压力传感器,有效地检测到压力即使在拉伸应变下,“曹教授带领的团队解释道。他补充说,“它可以用于不同的应用,如压力传感器的假肢,电子皮肤柔软的机器人,虚拟现实,基于“增大化现实”技术,和人机接口”。
这项研究是对韩国国家研究基金会的支持下科学与信息通讯技术和关键研究机构在教育部高校项目。本文概述了研究结果的封面小最具声望的科学期刊之一,涉及材料科学、以及在先进的科学新闻威利,开放获取期刊发表。
