science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wetenschappers verbeteren de gevoeligheid en rekbaarheid van sensor op kamertemperatuur op vloeibaar metaal

a) De relatie tussen GF en stam. (b) De relatie tussen weerstandsverandering en spanning. Foto's van deze sensoren bevestigd op het gewricht (c)/vingers (d)/polsen (e) van verschillende bewegingen, en bijbehorende weerstandsverandering. Krediet:WANG Lei

Wetenschappers hebben een kamertemperatuur ontwikkeld, op vloeibare metalen gebaseerde, super rekbare sensor met de voordelen van eenvoudige fabricage, goedkoop, hoge herhaalbaarheid en een ijkfactor zo groot als 4,95. Het nieuwe apparaat brengt mogelijk sensoren op basis van vloeibaar metaal naar de volgende fase. De bevindingen zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Het onderzoek werd uitgevoerd door een team onder leiding van prof. Wang Lei van de Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) van de Chinese Academie van Wetenschappen.

Flexibele reksensoren zijn een belangrijk onderzoeksgebied geworden bij de ontwikkeling van intelligente apparaten, en vooral in draagbare medische en robottoepassingen. Dergelijke sensoren hebben brede perspectieven in mens-computer-interactiesystemen en elektronische huid- en menselijk bewegingsgedragbewakingssystemen.

De belangrijke prestatieparameters voor reksensoren zijn onder meer rekbaarheid, gevoeligheid, stabiliteit, betrouwbaarheid en comfort. Om tot de beste prestaties te komen, Prof. Wang en zijn collega's stelden voor om de microkanaalstructuren te optimaliseren door middel van eindige-elementenanalyse (FEA). Vervolgens hebben ze de sensor dienovereenkomstig ontworpen en gefabriceerd.

Experimentele resultaten toonden aan dat de sensor kan worden uitgerekt tot 550 procent van zijn oorspronkelijke lengte, 270 graden gedraaid, en 180 graden gebogen. GF bereikte een hoogte van 4,95 toen de spanning 550 procent bereikte en het herhaalbaarheidsfoutenpercentage was minder dan 0,1 procent.

De onderzoekers gebruikten de sensor voor nauwkeurige detectie van gewrichten, vinger en pols beweging, uitstekende prestaties behalen. Hun resultaten toonden het grote potentieel voor toepassing van de sensor op flexibele draagbare elektronische apparaten.