近日，北京林業(yè)大學(xué)許鳳團隊通過簡單、低成本的制備技術(shù)開發(fā)了一種基于碳化皺紋紙的柔性各向異性傳感器。相關(guān)成果發(fā)表在《先進功能材料》。

兩個各向異性傳感器正交復(fù)合

柔性應(yīng)變傳感器在運動檢測、人機交互和可穿戴電子設(shè)備等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值，近年來成為傳感器領(lǐng)域的研究熱點。開發(fā)性能優(yōu)越的各向異性柔性應(yīng)變傳感器，對于促進可穿戴電子設(shè)備在多維應(yīng)變檢測與多軸人機交互等領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用具有重要意義。該團隊以皺紋紙為原料，利用其有定向排列的纖維與皺紋結(jié)構(gòu)，采用簡單的高溫碳化處理將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并保留了各向異性的微觀結(jié)構(gòu)，進而通過PDMS（設(shè)計管理系統(tǒng)軟件）封裝制備了電阻式柔性各向異性應(yīng)變傳感器。

經(jīng)檢測，該傳感器除了在平行和垂直方向上表現(xiàn)出應(yīng)變傳感差異顯著的靈敏度以外，還兼具優(yōu)良的柔性、快速響應(yīng)性以及出色的可靠性和穩(wěn)定性。該團隊將柔性傳感器用于運動檢測及二自由度機械手的人機交互。發(fā)現(xiàn)兩個各向異性應(yīng)變傳感器正交耦合后，在水平與垂直方向上的應(yīng)變互不干擾，可實現(xiàn)多維應(yīng)變傳感及與二自由度設(shè)備的人機交互。