グラフェン/PDMSを用いたワイヤレスネットワーク用フレキシブル...

フレキシブル圧力センサーは、高感度、柔軟性、装着性に優れているため、従来のセンサーに取って代わり、近年の科学研究のホットなテーマとなっており、ウェアラブルエレクトロニクス、電子皮膚、フレキシブルディスプレイ、顔面感情識別、サービスロボットなどの業界で非常に広く使用されています。 この新技術は、作業圧力のデータ信号を合理的に電子信号に変えて、心身の健康を検出することができ、実際の動作原理が圧電抵抗、コンデンサ、圧電を含む柔軟なウェアラブル電子デバイスセンサーに変わる主な要因となっています。 静電容量式センサは、高感度、低遅延時間、高速応答、容易な組み立て、低コスト、シンプルな構造などの利点があり、フレキシブルな圧力センサによく使用されています。 静電容量式圧力センサーの基本コンセプトは、圧力値の変換情報をコンデンサの変換データ信号に変えることです。

感度は、圧力センサーの主要なパラメータであり、部品の生産性や精度を左右するものです。 微細構造の構造や新しい複合材料を選択することで、感度が向上します。 高感度のための材料としては、グラフェン、カーボンナノチューブ、金属ナノチューブなどの原料があります。 グラフェンは、高い靭性、弾力性、電子デバイスの高い電子密度、高い電気伝導性、光透過性などの特徴を持ち、一般的に注目されている。 同じ操作圧力であれば、グラフェンとPDMSの混合物で大きな体積変化を得ることができる。 しかし、検出用の電源回路に接続しなければならないフレキシブルな圧力センサーの物理的な特性をテストすることは、双方にデ・リーディングの問題を引き起こす可能性があります。

ノースセントラル大学の科学研究スタッフは、グラフェン/PDMS fabricationを誘電体層のコロケーションフレキシブル圧力センサーとして応用することを明確に提案しました。この研究では、複合材料の薄い厚さが200µm、グラフェンの濃度が2%で、高感度、高安定性、高速応答が得られることがわかりました。 また、弱い動作圧力を検査することができます。 また、検査工程での鉛の除去という難しい問題に対処するために、伸縮自在のPDMS基板のあらかじめ埋められた内部キャビティをベースに、ワイヤレスネットワークのアクティブ圧力センサーを組み立て、連続的にしわ加工された金の電気ステージをワイヤレスアンテナおよび電気ステージとして使用した。 そして、この圧力センサーは、手や全体の筋肉の拍動を調べることができます。

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