论文部分内容阅读
电子皮肤是先进医疗设备和智能机器人智能感知的核心器件.在电子皮肤中引入微结构可以提高灵敏度,同时也导致信号的非线性较窄的压力响应范围,这极大地限制了电子皮肤的应用.本工作中,作者设计了一种电容式电子皮肤,这种传感器采用了一种微柱电极和一种离子凝胶,二者接触后形成的离子-电子界面的面积随着压力的上升而增大.实验发现这种传感器同时具有高灵敏度、高线性度以及较宽的压力响应范围.这种极高的线性度源于微结构受压后发生结构硬化以及凝胶-电极之间力学匹配带来的补偿效应.作者将这种传感器应用于脉搏检测、足底压力分析和假肢抓取的压力分布测试等,证明了其在智能机器人和健康监测中有巨大的应用潜力.该工作通过简单的结构设计和材料刚度的匹配实现了柔性压力传感器的线性响应,为传感器的线性响应设计提供了新的思路.