3D微结构薄膜应变传感器

贴合曲面高线性

周期3D微结构模仿皮肤纹理，让传感器能够紧密贴合关节与器官曲面，实现精确的变形监测。

Qi, Jing · Gong, Tao · Wu, Jie · Guo, Xing · 柯凯 · Liu, Ying · 杨伟

Small 2025

具体参数

应变检测下限

{'zh': '0.025', 'en': '0.025'} %

线性度

{'zh': '0.99', 'en': '0.99'}

灵敏度（应变系数）

{'zh': '14', 'en': '14'}

应变范围

{'zh': '43', 'en': '43'} %

厚度

{'zh': '8', 'en': '8'} μm

技术优势

能贴合曲面

周期性3D微结构模仿皮肤纹理，使传感器能紧密贴合关节和器官等曲面，减少信号失真。

检测下限极低

应变检测下限低至0.025%，能够捕捉极其微小的形变，适合喉部、脉搏等微弱信号监测。

宽范围内高线性

在约43%的应变范围内，信号线性度R²=0.99，这意味着传感器输出与应变成正比，标定和数据处理简单。

灵敏度较高

应变系数（gauge factor）达到14，比许多基于纯弹性体的传感器更高，能输出更强的信号。

应用场景

• 电子皮肤：贴合曲面、低检测下限的特性使其可作为电子皮肤感知细微形变。
• 可穿戴健康监测：可贴附于喉部、关节等部位，准确捕捉脉搏、吞咽等生理信号。
• 柔性可穿戴器件：超薄、柔韧，可集成到柔性可穿戴设备中，适应动态形变。
• 人机交互传感：高线性输出便于信号处理，可用于人机交互中的动作捕捉。
• 工业气体泄漏检测：极低的应变检测下限使其能感知气体泄漏引起的微小振动或形变。