深海柔性压力传感器

30 MPa下1.74 kPa⁻¹

仿生中空互锁球结构实现内外压平衡，让柔性应力传感在深海高压环境仍保持高灵敏。

Hu, Siqi · 李生斌 · 王煜伟 · Gao, Zhiyi · Xiangling, Xia · Xiao, Huiyun · Zhang, Qi · 徐丹 · 徐锋 · 刘金云 · 边宝茹 · 巫远招 · Liu, Yiwei · 尚杰 · 李润伟

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

具体参数

线性灵敏度

{'zh': '0.114', 'en': '0.114'} kPa^-1

响应时间

{'zh': '32', 'en': '32'} ms

高静水压下灵敏度

{'zh': '1.74', 'en': '1.74'} kPa^-1

理论工作压力

{'zh': '110', 'en': '110'} MPa

技术优势

高压不失效

内部与外部压力平衡结构（中空互锁球）使传感器在30 MPa静水压下依然保持高灵敏度。

响应极快

响应时间仅32 ms，能快速捕捉深海机械手抓取时的微小压力变化。

结构可定制

通过有限元仿真优化结构参数，并利用DLP 3D打印技术制造复杂的中空互锁球结构。

应用场景

• 水下机器人触觉：让水下机器人抓取时感知微小压力，实现精细操作。
• 深海机械手力反馈：为深海机械手提供力反馈，避免夹碎易碎物体。
• 深海可穿戴监测：可穿戴监测潜水员或设备所受压力，保障安全。
• MEMS压力传感：为MEMS压力传感提供高压下仍灵敏的柔性方案。
• 深海环境监测：用于深海环境监测中的微小压力变化感知。