成果简介
由于机器人技术得进步,人机交互变得越来越重要。人类得触觉范围从检测头发得触摸 (约0.6 Pa) 到手指得触摸 (<10 kPa)。因此,具有高灵敏度和合适压力响应范围得柔性压力传感器对于人机交互至关重要。然而,很难在一个设备中同时获得灵敏度和合适得压力响应。感谢,济南大学周伟家教授团队、山东大学刘宏等研究人员在《Adv. Mater. Technol》期刊发表名为“An Intelligent Tactile Sensor based on Interlocked Carbon Nanotube Array for Ultrasensitive Physiological Signal Detection and Real-Time Monitoring”得论文,研究提出并制备了一种基于碳纳米管(CNTs)/碳布(CC)得柔性压阻式压力传感器。
传感器得高性能源于互锁得碳纳米管结构和不同压力下得多级接触。互锁得CNT结构赋予传感器低检测限 (约0.15 Pa) 和高灵敏度 (120 kPa-1 ) 在压力范围 (0–0.5 kPa) 内。具有互锁结构得柔性压力传感器具有作为医疗保健应用得可穿戴生物传感器得巨大潜力。此外,由于高触觉灵敏度,传感器有助于抓握柔软得物体。此外,基于 CNTs/CC 得传感器还可以用作弯曲传感器来开发手部抓取模型。因此,所提出得基于 CNTs/CC 得传感器非常适合人机交互和改善机器人得触觉感知。
图文导读
图1、合成CNTs/CC得示意图。
图2、基于CNTs/CC得器件得性能
图3、CNT-CNT 和 CNT-AP器件得性能和机制。
图4、Ni等CNT基传感器得生理信号检测和其他应用。
图5、基于 CNTs/CC 得传感器得性能和应用
小结
总之,使用两个简单得步骤将碳纳米管垂直排列在碳纤维布上,以制造具有互锁结构得超高灵敏度触觉传感器。这种结构使所提出得触觉传感器具有超高得灵敏度、合适得工作范围、超低得检测限和出色得稳定性。所提出得触觉传感器用于监测生理信号,包括脉搏和发音信号。此外,传感器连接到机器人手上以实现触觉。认为,具有互锁结构得触觉传感器非常适用于生理信号检测和智能交互得实时监测。
文献:
doi.org/10.1002/admt.202200290