MXene/PDMS压阻传感器

超宽量程且高灵敏

该传感器采用玫瑰花瓣启发的三维接触界面设计，在宽压力范围内实现了显著的应变与电阻变化，兼顾高灵敏度与大检测范围，突破了传统柔性传感器难以两全的瓶颈。

Chen, Jiangtao · Tiancheng, Song · Wang, Xinyi · Yarong, Zhou · Wang, Ting · 张旭强 · 赵雲 · 杨兵军 · Yi, Zhang · 陈建彪 · Chen, Kai · 李嫣 · 韩卫华 · 陈江涛

Nano Energy 2024

具体参数

压力检测范围

{'zh': '0.033–535', 'en': '0.033–535'} kPa

压力灵敏度

{'zh': '0.432', 'en': '0.432'} kPa⁻¹

响应时间

{'zh': '57', 'en': '57'} ms

恢复时间

{'zh': '4', 'en': '4'} ms

循环耐久性

{'zh': '2950', 'en': '2950'} cycles

技术优势

检测范围超宽

通过玫瑰花瓣启发的三维接触界面，传感器在 0.033–535 kPa 的广泛压力范围内都能产生显著的应变和电阻变化，覆盖从微小触碰到大力按压的各种场景。

兼顾高灵敏度

该传感器在拓宽检测范围的同时，灵敏度达到 0.432 kPa⁻¹，因此无需在宽量程和高灵敏之间做取舍，一个器件即可胜任精细触觉与大面积压力分布检测。

响应快如眨眼

响应/恢复时间分别为 57/4 ms，使传感器能够捕捉压力的快速变化，适合语音识别或实时压力分布映射等动态应用。

耐久性持久

经过 2950 次循环测试仍保持可靠性能，因此可以持续监测人体活动或机器人触觉，不必频繁更换传感器。

应用场景

• 电子皮肤：为电子皮肤提供宽量程、高灵敏的触觉，能同时感知轻触和重压。
• 柔性可穿戴设备：轻薄柔韧，可贴合身体，用于手写过程实时跟踪等动态监测。
• 健康监测：可检测人体生理运动，为健康监测提供连续、无感的压力数据。
• 人机交互界面：能区分不同语音并绘制实时压力分布，提升人机交互的准确性。
• 机器人触觉传感：为机器人提供接近皮肤的压力感知，结合机器学习可高精度识别触摸。