036-66751561

新型光学压力传感器赋予人造皮肤更好的触摸感2021-01-29 01:18

本文摘要:据Mems Consulting称,韩国科学家开发了一种基于照明的新型压力传感器,可以制造出更脆弱的人造皮肤,让机器人、可穿戴人体血压监控器和光学半透明触摸屏及设备感觉更好。研究人员在光学学会的光学通讯杂志上报道了这种新的压力传感器。该传感器通过分析PDMS绘制的微小隧道(一种稀有的有机硅)的光量变化来检测压力。 研究人员回应说,与以前的压力传感器相比,这种灵活半透明的设备甚至可以感应到严重的压力,而且很容易再次失效,因此用嵌入式光学传感器跨越大面积是不切实际的。

亚博APP取款速度快

据Mems Consulting称,韩国科学家开发了一种基于照明的新型压力传感器,可以制造出更脆弱的人造皮肤,让机器人、可穿戴人体血压监控器和光学半透明触摸屏及设备感觉更好。研究人员在光学学会的光学通讯杂志上报道了这种新的压力传感器。该传感器通过分析PDMS绘制的微小隧道(一种稀有的有机硅)的光量变化来检测压力。

研究人员回应说,与以前的压力传感器相比,这种灵活半透明的设备甚至可以感应到严重的压力,而且很容易再次失效,因此用嵌入式光学传感器跨越大面积是不切实际的。韩国大田电子与电信研究所的SuntakPark说:“可以在显示面板上放置硅胶片,搭建触摸屏,也可以作为人工皮肤层,覆盖在机器人表面进行触觉交互。

考虑到PDMS是一种众所周知的生物相容性和毒性材料,传感器芯片甚至可以用在人体上或体内,例如,它可以用于人体血压监测。”在空气动力学和流体力学等研究领域,测量曲面上的压力是非常重要的。帕克回应说,这种传感器可以用来研究飞机、汽车和船只表面的压力效应。

防止阻塞大多数现有的压力传感器都是基于电子设备。例如,一般来说,加速度计、流量计和气压传感器中使用的压阻传感器在遇到机械紧急情况时会改变其电阻。

电子系统的问题是它们可能会受到来自电源、附近仪器和带电物体的电磁干扰。它们还含有金属成分,可以阻挡光线进入并被风化。

“我们的传感器经常有这些问题,因为传感装置被映射在硅橡胶板的中间。”Park说,“相对于电学方法,我们的光学方法更局限于大面积、外部电磁干扰和视觉透明度低的情况。”文章最后提到的装置的工作原理是测量通过一对精确有序的微管(即光子隧道结阵列)的光流。

“压敏光子隧道结阵列由光导地下通道组成,外部压力不会改变通过它们传输的光的亮度。”帕克说,“这类似于阀门或水龙头在分流节点的工作方式。”这些管道或波导管在PDMS相互平行。

亚博APP取款速度快

当一些管道之间的距离足够近时,需要将穿过第一管道(地下通道1)的光传输到第二地下通道(地下通道2)。当施加压力时,PDMS被传输,并且地下通道之间的距离可以改变,使得更多的光不能被传输到地下通道2中。

同时,压强的降低不会引起PDMS光折射率的变化。光通过一端的光纤传输到设备中,另一端由光电二极管收集。随着压力降低,地下通道1中的光变得越来越少,更好的光流入地下通道2。

通过测量每个地下通道近端的光线亮度,研究人员可以知道产生了多少压力。虽然其他光学压力传感器已经开发出来,这是第一个将传感结构映射到PDMS的设备。嵌入式设备可以保护系统免受入侵。测试结果为了测试该设备,研究人员在传感器顶部放置了一个“压力触点”,并逐渐降低压力。

一个50m的薄PDMS板被绘制在一个5毫米长的传感器上。在大约40千帕的压力下,研究人员测量到光功率的变化为140%。该实验表明,该装置需要检测低至1k帕的压力,这与人类手指的灵敏度大致相同。而心跳之间的血压变化约为5 kPa,因此该装置几乎可以用于人体血压监测。

帕克说,我们必须采取几个步骤从实验室获得传感器,并将其应用于实际设备。一种是开发一种更简单的方法来连接光纤,使光进出传感器。

在开发原型时,研究团队使用了仪器校准工具,但对于大多数商业应用来说,这种工具太便宜、太耗时。如今,有一种叫做猪尾巴的替代方法,电信公司使用它来耦合系统中的光纤。这不应使这一进程变得更容易。

亚博提款到账速度超快

此外,该团队还使用一维传感器来测试他们的设备,而大多数应用必须是二维传感器阵列。该测试通过将一维片旋转90度并将其放置在另一个片上来构建,从而创建交叉阴影阵列。传感器的尺寸和间距必须用于不同应用的部署转换或优化。


本文关键词:新型,光学,压力,传感器,赋予,人造,皮肤,更,据,亚博提款到账速度超快

本文来源:亚博提款到账速度超快-www.roomsevenstudios.com