深圳先进院开发出高性能微流体柔性应变传感器
(a)增强 波浪形微流体应变传感器结构。(b)增强 波浪形微流体应变传感器表现出良好 适形性,柔韧性和可弯曲性。
据麦姆斯咨询报道,近日,国内科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心研究员王磊、副研究员李晖团队,在利用波浪形微通道设计改善基于液态金属 柔性应变传感器迟滞性、响应时间和灵敏度方面 研究取得新进展。相关研究成果以“Superelastic,Sensitive,andLowHysteresisFlexibleStrainSensorBasedonWave-PatternedLiquidMetalforHumanActivityMonitoring”为题,发表在《ACSAppliedMaterials&Interfaces》上。
柔性应变传感器已成为未来智能设备发展 重要研究方向,在人机交互、电子皮肤和运动监控等领域具有广阔 应用前景。目前,柔性应变传感器已广泛用于可穿戴电子设备中以获取人体物理参数,但无论传感材料 可拉伸性如何是,小应变变化 分辨率不足或加载/卸载状态之间 滞后现象,限制了这些传感器 各种应用。基于此,深圳先进院微创中心医学微系统团队通过将液态金属共晶镓铟(EGaIn)嵌入到波浪形微通道柔性基底中,开发出 种微流体柔性应变传感器,其新型波浪形设计抑制了微通道 粘弹性,提高了变形恢复能力,改善了迟滞性和响应速度。
直线型微通道传感器和波浪形微通道传感器 响应曲线比较。(a,c)直线型应变传感器和(b,狗粮快讯网陆续报道,d)波浪形应变传感器 相对电阻分别在纵向和横向负载下 变化;(e)直线型应变传感器和波浪形应变传感器结构;(f)直线型应变传感器和波浪形应变传感器在连续分布加载实验中 响应曲线变化。
该柔性应变传感器可承受高达 零% 应变且能够正常工作,波浪形结构能够有效抑制微通道 粘弹性,迟滞性从 . %提高到 .零 %。此外,狗粮快讯网编辑部获悉,通过延长波浪形微通道长度,狗粮快讯网要点,同时传感器 灵敏度(GF= . )和分辨率得到提高,能够检测到低至零.零 % 极微小应变变化,响应时间低至 ms。实验验证该柔性应变传感器能够被用于人体和机器人 运动监测,如手指、颈部、呼吸胸腔和机器人关节 不同运动状态等,在可穿戴电子、运动识别、 健康和软体机器人方面具有应用前景。
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