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韩国开发出高性能柔性透明力触摸传感器

导读: The Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST,韩国科学技术院)的研究人员通过开发一种柔性、透明的超薄分层纳米复合材料(HNC)薄膜,研究出了一种高性能的透明纳米触摸传感器。

据麦姆斯咨询报道,The Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST,韩国科学技术院)的研究人员通过开发一种柔性、透明的超薄分层纳米复合材料(HNC)薄膜,研究出了一种高性能的透明纳米触摸传感器。该研究团队表示,他们的传感器同时具有工业级应用的所有必要特性:高灵敏度、透明度、弯曲不敏感性和可制造性。

识别外部刺激位置和压力的力触摸传感器,已经受到各种应用的极大关注,例如可穿戴设备、柔性显示器和类人机器人等。数十年来,研究人员投入了大量的研发,致力于提高力触摸传感器的压力灵敏度,以实现工业级传感。不过,当力触摸传感器弯曲时,器件传感性能会受到引入的机械应力和形变影响而降低,因此,在柔性应用中应用力触摸传感器仍然存在挑战。

为了克服这些问题,KAIST研究团队抛开了传统技术,专注于开发非气隙传感器。在之前的传统技术中,力触摸传感器需要在电极之间留有气隙,以实现高灵敏度和灵活性。

KAIST研究团队提出的非气隙力触摸传感器基于一种包含金属纳米颗粒的透明纳米复合绝缘体,可以根据压力使电介质中的电容变化最大化,还包含一个纳米级基板,能够通过集中压力来提高透明度和灵敏度。由此,该团队成功制造出了一种高灵敏度、透明、柔性力触摸传感器,在重复压力下表现出了机械稳定性。

韩国开发出高性能柔性透明力触摸传感器

透明、灵活的力触摸传感器(上图),通过利用应力集中增强灵敏度(下图)

此外,通过将传感电极放置在与中性面相同的面上,力触摸传感器即使在弯曲到圆珠笔的半径时也可以运行,且不会改变器件性能。

该团队所提出的力触摸传感器还满足了大规模生产时的商业化考量,例如大面积均匀性、生产再现性以及温度影响和长期使用的可靠性。

最后,研究团队将他们开发的传感器应用于具有脉冲监测功能的医疗可穿戴设备,能够检测人体的实时脉搏。此外,该研究团队还和HiDeep公司合作确认,7英寸的大尺寸力触摸传感器还可以集成到商用智能手机中。

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