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- 人造“超級皮膚”壓力傳感器
- 來源：傳感器專家網(wǎng) 發(fā)表于 2012/7/31
據(jù)美國物理學家組織網(wǎng)報道稱,10月25日,斯坦福大學化學家鮑哲南（音譯）領導的研究小組開發(fā)出一種人造“超級皮膚”壓力傳感器，它具有驚人的彈性,能精確測量加在其上面的壓力，該項產(chǎn)品主要成分是一種透明的單壁碳薄膜,就像微型彈簧一樣,它可用于多種醫(yī)療或電子領域，比方說制造觸感義肢、機器人、壓力傳感繃帶、計算機觸摸屏等。相關論文發(fā)表在10月23日的《自然?納米技術》上。
在此之前,鮑哲南領導的研究小組也曾造出一種非常敏感的壓力傳感器，可以探測出落在其上一只20mg的蒼蠅。而現(xiàn)開發(fā)出的傳感器對壓力值沒有以前這么敏感，這次主要側重于讓它適于拉伸和透明。不過，如果給電極表面做些改良處理，新的傳感器也同樣具有極高的敏感性。
人造“超級皮膚”壓力傳感器制作的過程是:將融有納米管的懸浮液噴在兩薄層可拉伸的硅酮上，中間再夾一層容易發(fā)生形變的硅酮。中間層硅酮儲存了電荷，就象電池一樣。當對傳感器受到壓力作用時，中間層硅酮就會被壓緊，所儲存的電荷數(shù)量會隨之發(fā)生改變，電荷的變化被兩層碳納米管薄膜探測到，讓傳感器感知是被拉伸還是擠壓。
整個壓力傳感器可以沿任意方向拉伸，放開后立即恢復原樣。傳感器能測量的壓力范圍很寬，從用拇指和食指捏的力量，到一頭大象單腳站立所施壓力的兩倍，這些力的作用都不會造成傳感器永久損壞�！八鼈兡芟駨椈伤频谋环磸屠於粫a(chǎn)生永久形變�！滨U哲南解釋說，“拉伸或放開它的導電性相同，因為傳感器探測到施加在其上面的壓力，是通過這些彈簧一樣的納米結構，把它們作為電極�！�
此外，該種傳感器還可以探測出壓力和拉力圖案的不同。當壓縮的時候，壓力方式就像一種靶心圖案，中心處的變形最大，沿著中心向外變形越來越小，如果以相反方向拉伸，情況則正好相反，最大形變出現(xiàn)在兩個力中間的一條直線上，沿著這條線向外形變減少。
人造“超級皮膚”壓力傳感器是納米技術在傳感器領域新的應用，它的出現(xiàn)使得傳感器敏感材料又增加一個重要品種，它不僅測量精度高，而且范圍寬，相信在以后的醫(yī)療和電子領域將大放異彩。
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