未來，帶有先進傳感器的軟機械手可以幫助診斷和護理患者，或者充當更逼真的假肢。
但是，使用類似人類的傳感能力和靈巧性對軟機械手進行編碼的一個障礙是壓力傳感器的可拉伸性。盡管壓力傳感器——機械手需要抓取和拿起物體，甚至從手腕獲取脈搏——已經(jīng)能夠彎曲或伸展，但它們的性能受到了這種運動的顯著影響。
芝加哥大學普利茲克分子工程學院 (PME) 的研究人員找到了解決這個問題的方法，并設(shè)計了一種新的壓力傳感器，該傳感器可以拉伸 50%，同時保持幾乎相同的傳感性能。它也足夠靈敏，可以感應到一張小紙片的壓力，并且?guī)缀蹩梢运查g對壓力做出反應。
研究人員將傳感器連接到一只柔軟的機器人手上，然后它能夠??使用它從人類手腕獲取脈搏波形——每次脈搏中的動態(tài)壓力模式。結(jié)果于 11 月 24 日發(fā)表在Science Advances 上，研究人員已經(jīng)為該技術(shù)申請了專利。
“這是第一個可以拉伸并仍然保持其高靈敏度和快速響應速度的壓力傳感器，”Asst說。領(lǐng)導這項研究的王思紅教授。“它可能是研究界和醫(yī)療保健行業(yè)的重要技術(shù)。”
特殊的雙層設(shè)計
創(chuàng)建可用于軟機器人的壓力傳感器一直很困難，因為軟機器人的拉伸皮膚可能會給壓力傳感器帶來橫向應變。這將另一個機械信號引入系統(tǒng)，使得很難將壓力和應變分離為單獨的測量。
Wang 的研究生 Qi Su 領(lǐng)導了一種通過新型雙電層設(shè)計工作的傳感器的開發(fā)。外層由有彈性的導電納米顆粒糊狀物和彈性體組成。里面站立著微小的微金字塔。當壓力施加在傳感器上時，微錐體會輕微壓縮，與電極連接，從而發(fā)送有關(guān)壓力水平的信號。
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