“超级皮肤”传感器诞生
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10月25日,据美国物理学家组织网报道,由斯坦福大学化学工程副教授鲍哲南(音译)领导的研究小组开发出的一种新式传感器就像一种透明的“超级皮肤”,具有惊人的弹性。
该传感器能精确测量加在其上面的压力,可用于多种医疗或电子领域,如制造触感义肢、机器人、压力传感绷带、计算机触摸屏等。其关键成分是一种透明的单壁碳薄膜,就像微型弹簧,让传感器能精确测量加在其上面的压力。
整个传感器能以任意方向拉伸,放开后能完全恢复。传感器能记录的压力范围很广,从用拇指和食指捏的力量,到一头大象一只脚站立所施压力的两倍,这些都不会造成任何永久变形。“它们能像弹簧似的被反复拉伸而不会产生永久形变。”鲍哲南解释道,“拉伸或放开它的导电性相同,这是很重要的,因为传感器探测或测量施加在其上面的压力,是通过这些弹簧一样的纳米结构,把它们作为电极。”传感器还能探测压力和拉力图案的不同。当压缩的时候,压力方式就像一种靶心图案,在中心的变形最大,沿着中心向外变形越来越小,如果以相反方向拉伸,最大形变会出现在两个力中间的一条直线上,沿着这条线向外形变减少。
研究小组以前也曾造出一种对压力非常敏感的传感器,即使落上一只20毫克的苍蝇也能探测出来。而新的传感器对压力没有这么敏感,主要侧重于让它适于拉伸和透明。但只需给电极表面做些改良,新传感器就会拥有同样的敏感性。