液态金属弹性体泡沫三轴应变传感器

完全无串扰三轴测量

利用仅对法向应变敏感的电容单元，实现剪切与法向应变的完全解耦，消除交叉耦合误差。

Chengqi, Liu · Ti, Gang · Yuheng, Kuang · Zhao, Zibing · Liping, Zhao · Peng, Han · 熊晓燕 · 吴亚丽 · 张东光 · Yang, Jiayi

ACS Applied Electronic Materials 2025

技术优势

完全无串扰

通过设计三个电容电极的交叉重叠面积，一个电容仅对法向应变敏感，利用它解耦剪切应变，实现完全无串扰的三轴应变测量。

灵敏度更高

采用液态金属弹性体泡沫作为电极，相比传统设计提升了电容式传感器的灵敏度。

误差噪声更低

液态金属弹性体泡沫的采用同时降低了测量中的非线性误差和噪声干扰。

应用场景

• 柔性触觉传感器：替代传统三轴传感器，直接在柔性表面实现无串扰三轴力感知，无需额外解耦电路或算法。
• 机器人触觉感知：集成到机器人手指，精准区分法向压力和剪切滑动，提升抓取稳健性。
• 可穿戴运动监测：贴在皮肤或衣物上监测步态等复杂运动，同时解耦三轴应变，避免运动伪影。
• 软体驱动器反馈：为软体驱动器提供多方向应变反馈，实现精准闭环控制。