连续碳纤维柔性传感器

宽域响应多刺激

以连续碳纤维增强TPU超材料结构实现压力与温度双模态感知，可同时监测大范围应变与应力变化。

韩宾 · Wang, Yinuo · Chang, Liu · Liu, Zhipeng · Zhang Q.

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

应变检测范围

0–180 %

应力检测范围

0–1 MPa

温度检测范围

30–100 ℃

技术优势

宽域感知

传感器可响应0–180%应变、0–1 MPa应力和30–100 ℃温度，覆盖大范围机械和热刺激。

成本极低

采用FDM 3D打印和连续碳纤维增强TPU，材料和工艺成本极低，且可实现快速生产。

集成控制

已开发出能够精确监测手指弯曲并控制机械臂运动的柔性传感系统，展示实际交互能力。

应用场景

• 电子皮肤：同时感知压力与温度，模拟皮肤多模态触觉。
• 人机交互：监测手指弯曲并控制机械臂，实现直观交互。
• 可穿戴健康监测：贴合皮肤检测应变与温度，用于健康信号采集。
• 柔性传感器：宽域应变/应力/温度响应，替代多个单一功能传感器。
• 机器人触觉：集成于机器人手爪，精确反馈抓取力与温度。