多尺度互锁摩擦电触觉传感器

宽量程线性响应

一种通过多尺度互锁微结构抑制结构硬化、在0–283 kPa宽压力范围内实现线性触觉响应的摩擦电传感器，具有高灵敏度和快响应。

Qiyi, Nie · Xiaote, Xu · Ren, Zewei · Zhang, Jingyu · Huang, Xingbao · Zhonghe, Wang · Qingyang, Xu · Jiachen, Hou · 郭晓强 · Hong, Ying · 李秋 · Wang, Biao

Nano Energy 2026

具体参数

灵敏度

{'zh': '0.52', 'en': '0.52'} V·kPa⁻¹

响应时间

{'zh': '5.1', 'en': '5.1'} ms

恢复时间

{'zh': '18.5', 'en': '18.5'} ms

耐久性

{'zh': '40,000', 'en': '40,000'} cycles

压力范围

{'zh': '0–283', 'en': '0–283'} kPa

技术优势

宽范围线性响应

多尺度互锁微结构提供刚度梯度映射和均匀应力分布，避免结构硬化，实现0–283 kPa内的线性输出。

灵敏度高

传感器灵敏度达0.52 V·kPa⁻¹，能够检测微弱压力变化。

响应快

响应/恢复时间仅5.1 ms/18.5 ms，适用于动态触觉捕捉。

耐久性好

超过40,000次循环后仍保持稳定性能，适合长期使用。

应用场景

• 可穿戴手势识别：智能手套集成后通过多通道信号指纹精确识别复杂手势。
• 机器人遥操作：通过手势命令无线控制移动机械臂完成精准抓取任务。
• 电子皮肤触觉感知：监测手指、肘部和膝盖弯曲角度，实现关节运动感知。
• 人机界面压力传感：硬件在环无线交互系统实现直观的遥操作控制。