开发具有高灵敏度和稳定性的可拉伸应变传感器对于假手、人体健康监测和人机交互等各种应用至关重要。然而,同时实现这些品质仍然具有挑战性。鉴于此,西北工业大学苏海军、上海技术物理研究所王少伟、西安电子科技大学吕晓洲、Bin Yao等人提出了一种本征的可拉伸应变传感器,它集成了超高灵敏度和稳健的稳定性,实现了拉伸、挤压或弯曲传感功能。
本文要点:
1)该传感器采用填充有液态金属(LM)的较软的弹性体通道作为导电路径。集成到通道中的更硬的弹性体凸起用作应变操纵门,控制电流路径的打开间隙。在变形过程中,由于泊松效应,较软的弹性体的横截面减小,而较硬的凸面浇口保持其几何形状。这种不均匀变形行为导致LM通道的显著收缩或闭合,导致阻力增加,灵敏度显著提高两个数量级以上。
2)全软设计即使在延伸或重复的大变形下也能保持非凡的稳定性。该传感器能够监测人体的细微和大型运动,可靠地检测软抓取器的抓取动作,并监测植物的逐渐和延长的生长过程,在柔性电子领域具有巨大的进步潜力。
参考文献:
B. Yao, X. Lü, Y. Wang, N. Bai, C. Chen, S. Wang, H. Su, Y. Zhang, Ultrasensitive, Highly Stable, and Stretchable Strain Sensor Using Gated Liquid Metal Channel. Adv. Funct. Mater. 2024, 2314298.
https://doi.org/10.1002/adfm.202314298