双穹顶梯度介电泡沫

零滞后。从轻触到重握

一种结合低介电穹顶与高介电泡沫的介电层，通过模量与介电梯度实现电场调控，打破了电容传感器灵敏度与量程的权衡。

Lei, Ming · Biao, Qi · Yuanzhe, Liang · Ruolin, Liu · Dai, Ziyi · Ji, Bing · 周冰朴

Advanced Materials Technologies 2025

具体参数

灵敏度

{'zh': '0.393', 'en': '0.393'} kPa⁻¹

线性范围

{'zh': '0–900', 'en': '0–900'} kPa

可承受冲击压力

{'zh': '100', 'en': '100'} kPa

技术优势

线性范围直接拉到900 kPa

低压时穹顶阵列主导串联电容，高压时泡沫压缩使电场转为并联，电容随压力线性增长而不饱和。

能扛100 kPa冲击不死机

梯度泡沫本身是机械缓冲区，传感器在超过100 kPa的冲击下仍稳定工作，可直接用于高危碰撞场景的人机界面。

一个传感器看懂手腕正反转

放在腕部时，弯曲和伸展产生相反的电容变化方向，可用于无误差的摩斯码输入，而不需要分别布线。

应用场景

• 柔性压力传感：用梯度介电层将线性量程推到900 kPa，一套材料覆盖全压力图谱。
• 可穿戴健康监测：一次贴附即能连续捕捉动脉波形、呼吸和关节运动，无分立传感节点。
• 软体机器人触觉：集成四阈值映射实现按压力度分级，直接操控多指软体手抓取。
• 人机界面：利用腕部正反转信号直接敲出摩斯码，不动手指也能发指令。
• 电子皮肤：兼具低滞后和抗冲击，贴在关节处既能测运动又能当碰撞保护。