高效的光合光纤被动触觉传感器与集成的微镜头用于表面纹理和粗度检测
Penghui Dai1, Chunlei Jiang1, Bingjie Bi1
1College of Electrical and Information Engineering, SANYA Offshore Oil and Gas Research Institute, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 26, 2024
概括
这项研究引入了一种灵活的触觉传感器,使用ZnS:Cu@Al2O3/多甲基 (PDMS) 和光纤. 微球透镜增强了灵敏度,使光子皮肤和机器人感知中的实际应用成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 光电学是指光电子产品.
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 集成灵活的矩阵与光纤是被动传感器的关键.
- 低光合效率限制了传感器的灵敏度.
- 微球镜头可以增强光学合.
研究的目的:
- 开发一种被动的,灵活的机械发光触摸传感器 (MLTS),具有提高的灵敏度.
- 研究微球透镜的使用,以提高光合效率.
- 在触觉感应应用中评估传感器的性能.
主要方法:
- 在纤维末端制造微球透镜,以改善光合.
- 在金字塔表面结构的ZnS:Cu@Al2O3/PDMS薄膜中嵌入一个纤维微球探.
- 描述MLTS的压力传感能力,响应时间,耐用性和触摸区分.
主要成果:
- 使用微球透镜,光合效率提高了21.585%.
- MLTS表现出快速响应时间 (250毫秒加载,200毫秒卸载) 和超过2000个周期的耐用性.
- 传感器成功地区分了基于机械发光信号的盲文图案和砂纸.
结论:
- 开发的MLTS提供了高灵敏度,快速响应和耐用性,用于触觉感应.
- 微球透镜集成有效地克服了光合的局限性.
- 这种自动供电,光独立的传感器对光子皮肤和机器人触觉感知有很大的希望.
