Onderzoekers hebben een hoogwaardige en transparante nanoforce-aanraaksensor gerapporteerd door een dunne, flexibel, en transparante hiërarchische nanocomposiet (HNC) film. Het onderzoeksteam zegt dat hun sensor tegelijkertijd alle noodzakelijke tekens bevat voor industriële toepassingen:hoge gevoeligheid, transparantie, buigongevoeligheid, en maakbaarheid.

Force-aanraaksensoren die de locatie en druk van externe prikkels herkennen, hebben veel aandacht gekregen voor verschillende toepassingen, zoals draagbare apparaten, flexibele displays, en humanoïde robots. Al decenia, enorme hoeveelheden onderzoek en ontwikkeling zijn besteed aan het verbeteren van de drukgevoeligheid om detectieapparatuur van industriële kwaliteit te realiseren. Echter, het blijft een uitdaging om krachtaanraaksensoren toe te passen in flexibele toepassingen, omdat de detectieprestaties onderhevig zijn aan verandering en verslechteren door geïnduceerde mechanische spanning en vervorming wanneer het apparaat wordt gebogen.

Om deze problemen op te lossen, het onderzoeksteam richtte zich op de ontwikkeling van niet-luchtspleetsensoren om te breken met de conventionele technologie waarbij krachtaanraaksensoren luchtspleten tussen elektroden moeten hebben voor een hoge gevoeligheid en flexibiliteit.

De voorgestelde aanraaksensor zonder luchtspleet is gebaseerd op een transparante nanocomposiet-isolator die metalen nanodeeltjes bevat die de capaciteitsverandering in diëlektrica kunnen maximaliseren volgens de druk, en een nanoroostersubstraat dat zowel de transparantie als de gevoeligheid kan vergroten door druk te concentreren. Als resultaat, het team is erin geslaagd een zeer gevoelige, transparant, flexibele krachtaanraaksensor die mechanisch stabiel is tegen herhaalde druk.

Verder, door de detectie-elektroden op hetzelfde vlak als het neutrale vlak te plaatsen, de krachtaanraaksensor kan werken, zelfs bij het buigen naar de straal van de balpen, zonder veranderingen in prestatieniveaus.

De voorgestelde krachtaanraking heeft ook voldaan aan commerciële overwegingen bij massaproductie, zoals uniformiteit van grote oppervlakken, reproduceerbaarheid van de productie, en betrouwbaarheid volgens temperatuur en langdurig gebruik.

Eindelijk, het onderzoeksteam paste de ontwikkelde sensor toe op een draagbaar apparaat voor de gezondheidszorg dat geschikt is voor hartslagbewaking en detecteerde een realtime menselijke pols. In aanvulling, het onderzoeksteam bevestigde met HiDeep, Inc. dat een grote sensor van 7 inch kan worden geïntegreerd in een commerciële smartphone.