Zamislite skup fleksibilnih taktilnih senzora koji prijanjaju na površinu vaše kože, nudeći prilagodljivu detekciju biomehaničkih signala iz različitih delova tela. Taj supermaterijal nalik na fikciju je blizu da postane stvarnost zahvaljujući nedavnim istraživanjima.
U studiji objavljenoj u časopisu Science Advances, istraživači sa Univerziteta u Pekingu razvili su skup fleksibilnih, modularnih taktilnih senzora koji koriste 3D mikro merače naprezanja kao senzorske jedinice, postižući mapiranje pritiska visoke gustine, bežično praćenje biomehaničkih signala i odvojeno merenje. temperature, normalne sile i sile smicanja.
Han Mengdi sa Univerziteta u Pekingu, odgovarajući autor rada, objasnio je: „Ovi 3D mikro merači naprezanja nude uzbudljive mogućnosti za razvoj fleksibilnih taktilnih senzora i elektronskih maski. Transformisanjem planarnih merila naprezanja u 3D forme korišćenjem procesa kompatibilnog sa litografskim tehnikama, mi može proširiti modalitet sensinga i poboljšati prostornu gustinu u taktilnom osećaju.“
3D mikro merači naprezanja vođeni naprezanjem tankog filma pokazuju dobru konzistenciju i stabilnost, pokazujući odlične mogućnosti paralelizacije i masovne obrade. Proces je u potpunosti kompatibilan sa mikrofabrikacijom (procesom izrade minijaturnih struktura mikrometarske skale i manjih), a brz i stabilan metod prenosa omogućava besprekornu integraciju sa mikroelektronikom i mikroelektronikom.
„Na osnovu tehnologije obrade 3D mikro merača naprezanja, možemo brzo da prilagodimo performanse senzora“, rekao je Chen Ksu, dr. student u Hanovoj laboratoriji i koautor rada.
„Podešavanjem oblika 3D mikrostrukture, debljine svakog sloja tankog filma i debljine inkapsulirajućeg polimera, osetljivost i druga svojstva taktilnog senzora mogu se lako promeniti. Ovo pruža čvrstu osnovu za brzo prilagođavanje fleksibilnih taktilnih senzora i elektronskih maski koje zadovoljavaju različite potrebe.
„Svaki fleksibilni senzor sadrži četiri 3D mikro merača naprezanja orijentisana ortogonalno, omogućavajući precizno razdvajanje normalne sile i sile smicanja da bi se odredio pravac i veličina spoljnih sila. Senzor takođe uključuje modul za detekciju temperature“, primetio je Jiran Vang, dr. . student u Hanovoj laboratoriji i koautor rada.
„Takođe smo dizajnirali kolo protiv preslušavanja da podrži prostorno-vremensko mapiranje normalnih i smičućih sila na interfejsu kože koristeći niz naših 3D mikro merača naprezanja“, dodao je Vang.
Ovi 3D mikro merači naprezanja pokazuju kompatibilnost i sa mikroelektronikom i sa makroelektronikom i pružaju mogućnosti za potencijalne primene od robotike do biomedicine i potrošačke elektronike. Ovaj tehnološki pristup poboljšava performanse senzora i rešenja integracije fleksibilnih taktilnih senzora, najavljujući ogromne mogućnosti u mikroelektronici i mikroelektronici.
