灵活且无异型的大面积压电阻膜用于高空间分辨率的压力映射

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 传感器技术 传感器技术
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 先进的技术需要可靠的,高分辨率的压力传感器来测量表面形状和空间力.
• 应用包括汽车乘客检测系统 (ODS),可穿戴生物识别和监控系统 (BMS) 和人机界面 (HMI).

研究的目的:

• 开发一个灵活的,使用可扩展的卷对卷流程使用大面积的压力阻抗传感器.
• 为了评估传感器的机电性能,在各种条件下的性能,以及空间绘图能力.

主要方法:

• 使用卷对卷工艺制造一个灵活的传感器,在基质中使用微柱的异型导电薄膜.
• 在单轴压缩下进行电机械试验,以确定应力范围和可调性.
• 二氧化碳激光除以优化界面接触电阻.
• 应变速率和循环负荷测试,以评估动态性能和可靠性.
• 一个15厘米×15厘米的传感器阵列设计,具有100个传感点和多重读取系统.

主要成果:

• 传感器显示可调性,可运行在高达1.2 MPa的应力范围.
• 通过优化接触电阻,CO2激光除提高了传感器性能.
• 独特的微柱状形态学最小化了电气交叉声,使高分辨率的空间绘图成为可能.
• 传感器在动态条件下表现出稳定性,在100个循环中表现出强大的性能.
• 一个15厘米×15厘米的传感器阵列与100个传感点实现了高分辨率的空间映射.

结论:

• 开发的灵活的,大面积的压力复制传感器提供高灵敏度,广泛的操作范围,以及出色的机械可靠性.
• 卷对卷制造工艺使可扩展的生产成为可能.
• 这项技术为高级应用中高性能,高分辨率的灵活压力传感器提供了基础.