Ilustración del concepto y aplicación del arco reflejo somático artificial (Imagen de SIAT
Los sensores de presión flexibles han atraído una atención considerable debido a sus posibles aplicaciones en pieles electrónicas. Hasta la fecha, Se ha informado de muchos enfoques para lograr una transformación efectiva de estímulos mecánicos a señales eléctricas.
Sin embargo, El problema subyacente relacionado con la señal distorsionada en escenas reales basadas en matrices flexibles aún no se ha resuelto bien.
Investigadores de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China propusieron un sensor de presión flexible de alto rendimiento y consumo de energía de reserva cero con una sensibilidad ultra alta en un amplio rango de respuesta lineal. El estudio fue publicado en Nano energía .
Dentro de la estructura del sensor, Los investigadores introdujeron un espaciador fotorresistente sintonizable (PS) intercalado entre la microestructura de pirámide truncada superior polidimetilsiloxano (PDMS) / óxido de zinc dopado con aluminio (AZO) y el electrodo interdigital inferior de poliimida (PI) / oro (Au) (PDMS-AZO / PS / PI-Au).
El sensor de presión propuesto recientemente presentaba un consumo de energía de espera cero cuando el ángulo de flexión era inferior a 20,5 °, mientras tanto, permitió una transición efectiva del estado de aislamiento al estado de conducción cuando el ángulo de flexión era superior a 20,5 °.
También exhibió una sensibilidad ultra alta de 2200 kPa -1 en el rango de respuesta lineal ultra amplio de 62 Pa-9,6 kPa y tiempo de respuesta y recuperación rápidos ( <20 ms).
El equipo diseñó además un arco reflejo somático artificial para imitar la respuesta en el sistema biológico. El sensor se colocó en el codo del voluntario. A medida que el voluntario aumentaba el ángulo de flexión, la señal se transmitió a través del módulo Bluetooth inalámbrico a la unidad funcional, y también aumentaron las cantidades de luces LED en la unidad funcional.
Estos resultados demostraron un gran potencial del sensor recientemente propuesto en dispositivos portátiles inteligentes.
Esta nueva estructura intercalada jugó un papel clave en el logro del mérito insensible a la flexión, así como cero consumo de energía en espera, lo que mejoró nuestra comprensión del sensor de presión insensible a la flexión.