利用材料透光率变化，研究人员开发出高灵敏度可穿戴应变传感器
2020-03-28 11:34:57 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，来自韩国科学技术院（KAIST）的研究人员通过检测一种新材料弯曲变形时的光学透射率，另辟蹊径地开发出一种应变传感方法。
事实证明，可以精确测量关节弯曲度的可粘贴式应变传感器，无论尺寸大小，都存在很多制造技术难题。压阻式传感器往往会出现响应延迟，并且在长时间使用后状态不稳定；电容式传感器则不够灵敏，易受到附近电磁场的干扰。
据麦姆斯咨询报道，来自韩国科学技术院（Korea Advanced Institute of Science and Technology, KAIST）的研究人员通过检测一种新材料弯曲变形时的光学透射率，另辟蹊径地开发出一种应变传感方法。
传感器特性实验装置示意图
该材料由光学透明、铂催化的硅树脂Ecoflex组成，整体被碳纳米管覆盖。在电影行业中，Ecoflex可以被用来制造面具、伤口和其它类似人体组织的物体，可以很好地黏附在皮肤上。当这种复合材料弯曲时，内部出现细小的裂缝，从而改变其透光方式。用光束照射材料，检测其通过方式，研究人员能够获得比现有基于光的可拉伸应变传感器高10倍的灵敏度，并且其动态范围为0%到400%。
为了测试该传感器是否可以长时间有效工作，研究人员将其弯曲了13000次，但没有发现任何信号漂移。进行人体测试时，该装置能够准确地检测手指弯曲，皮肤下的颈动脉运动以及说话时嘴唇周围的肌肉运动。
该项研究成果被发表在《美国化学学会应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）上，题目为《基于含微裂纹的碳纳米管嵌入式弹性体透光率变化的可穿戴应变传感器》（Wearable Strain Sensors Using Light Transmittance Change of Carbon Nanotube-Embedded Elastomers with Microcracks）。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.9b18069
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