机器人的实时健康监测和传感能力需要软电子,但使用这种材料的一个挑战在于其可靠性。具有弹性和柔韧性使得他们的表现不容易重复。可靠性的变化称为滞后。在接触力学理论的指导下,来自新加坡国立大学的一组研究人员提出了一种新的传感器材料,具有明显较少的滞后。这种能力使更精确的可穿戴健康技术和机器人传感成为可能。

当软材料用作压缩传感器时,它们通常面临严重的滞后问题。软传感器的材料属性可以在重复触摸之间发生变化,这会影响数据的可靠性。这使得每次获得准确的读数都会挑战,限制传感器可能的应用程序。

Nus团队的突破是一种具有高灵敏度的材料的发明,但几乎具有滞后性能。它们开发了将金属薄膜破裂的过程,以柔性材料在称为聚二甲基硅氧烷(PDMS)上的柔性材料上的理想的环形图案。

该团队将该金属/ PDMS薄膜与电极和基板集成,用于压阻传感器,并表征其性能。他们进行了重复的机械测试,并验证了他们的设计创新改善了传感器性能。他们的发明,名为触觉电阻环状裂解的电子皮肤或痕迹,比传统的软材料好五倍。

“随着我们独特的设计,我们能够实现显着提高的准确性和可靠性。轨迹传感器可能用于机器人,以感知表面纹理或可穿戴健康技术设备,例如,测量浅表监测应用中的浅表动脉中的血流,“Benjamin Tee助理教授说。

NUS团队的下一步是进一步提高其材料对不同可穿戴应用的形式性,并基于传感器开发人工智能(AI)应用。“我们的长期目标是预测一种在人体皮肤上的微小智能贴片形式的心血管健康。该跟踪传感器是向前迈向现实的一步,因为它可以捕获脉冲速度的数据更准确,也可以配备机器学习算法,以更准确地预测表面纹理,“T恤说明。

其他应用程序NUS团队旨在开发包括用于假肢的用途,其中具有可靠的皮肤界面允许更智能的响应。

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传感器技术杂志

本文首次发表于《华尔街日报》2021年3月号传感器技术杂志。

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