PMN-PT压热释电晶体

自供电双模传感

利用压电与热释电响应速度差异，单个晶体即可从混合力热刺激中分别检测压力与温度，无需多材料集成。

余翔 · Kim, Ji-yun · 乐小云

Sensors 2024

参数信息

压电响应时间

46 ms

压电灵敏度

28.4 nA kPa-1

热释电响应时间

1.98 s

热释电灵敏度

94.66 nC °C-1

技术优势

单一材料双功能

PMN-PT单晶的压电和热释电响应速度差异大（46 ms vs 1.98 s），可以从混合力热刺激中分别提取压力和温度信号，无需多种材料集成。

无需外部电源

器件基于压电和热释电效应直接将机械和热刺激转换为电信号，无需外部电源即可工作，简化了电路设计。

响应快速灵敏

压力传感响应时间仅46 ms，温度检测1.98 s；灵敏度分别达28.4 nA kPa⁻¹和94.66 nC °C⁻¹，满足机器人实时感知需求。

应用场景

• 机器人触觉皮肤：赋予机器人皮肤同时感知压力和温度的能力，实现更真实的触觉反馈。
• 机器人感知系統：从混合刺激中提取多模态信息，用于物体识别和抓取控制。
• 可穿戴多模态传感：在单一器件中集成压力和温度检测，减少可穿戴设备的传感器数量。
• 物联网传感器节点：自供电双模传感器可简化物联网节点的电源管理，降低维护成本。