南科大郭傳飛教授團隊《Sci. Adv.》:一石三鳥 - 嵌入式傳感單元設計獲得兼具高靈敏度、高界面穩定性、低串擾的電子皮膚
2023-03-06 來源:高分子科技
近日,南方科技大學郭傳飛教授團隊在Science Advances上發表題為《Embedment of sensing elements for robust, highly sensitive, and crosstalk-free iontronic skins for robotics applications》的研究論文,報道了一種新型離-電型電子皮膚,兼具高傳感性能、高界面穩定性,以及低串擾。
電子皮膚是實現機器人觸覺的核心器件,對智能機器人領域的發展有重要意義。理想的電子皮膚應同時具備高傳感性能和高力學穩定性,前者可為機器人觸覺提供豐富的環境信息,后者在于保障傳感性能的持久發揮。然而,在電子皮膚中同時實現高靈敏度和高界面穩定性極具挑戰,因為二者一對矛盾——高性能傳感要求器件界面靈敏可變,而高力學穩定性則要求該界面少變化、不變化。
此外,電子皮膚中的另外一個重要挑戰是傳感陣點之間易于發生串擾。特別是在離-電型傳感陣列中,經常采用一整塊離子凝膠材料,離子在不同陣點之間的遷移是導致串擾的重要原因。
圖1. 具有嵌入式結構的電子皮制備流程
圖2. 傳感器界面增強增韌機理
圖3. 傳感器的傳感性能
圖4. 串擾消除及信號采集原理
圖5. 觸覺傳感陣列在機器人領域的應用
論文鏈接:http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf8831
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(責任編輯:xu)
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