激光网2月28日消息，研究人员使用对电场敏感的3D打印材料，创造了一种新型传感器，可以准确识别和区分最远10厘米的物体，而无需物理触摸它们。非接触式触摸传感器可以为类人机器人提供新的灵敏度。
在过去的几年里，在生产可以弯曲、扭曲和折叠的电子产品方面取得了重大进展，从而产生了各种功能性可穿戴设备。可以理解的是，将下一代触摸传感器集成到电子人体皮肤中已成为一个关键的考虑因素，并有可能用于机器人、健康和科技领域。
集成了非接触式传感技术的电子皮肤可以使许多人受益。例如，能够挥动手指或手势来启动软件将非常方便——特别是对于那些无法实际握住设备的人来说。或者，有视力障碍的人将能够安全地绕过障碍物。当然，此功能可以扩展到连接到物联网的任何设备。
目前大多数触摸传感器都依赖于直接触摸物体，以在传感器中产生可测量的物理变形和相应的力。然而，随着中国青岛大学研究人员的一项新研究，我们可能离非接触式传感更近了一步。他们开发了一种非常灵敏的触摸传感器，可以在与被检测物体之间没有直接接触的情况下工作。
“为了带来更高的灵敏度和多功能性，我们开发了具有令人惊讶且非常有用的电性能的新型复合薄膜，”该研究的通讯作者之一Xinlin Li说。
为了制造复合薄膜，研究人员将少量石墨氮化碳与3D打印的聚二甲基硅氧烷结合成网格。令人惊讶的是，他们发现将这两种材料与高介电常数相结合，会产生一种介电常数低的材料，因此传感器对电场更敏感。
研究人员使用自己的手指作为被检测的物体来测试网格的能力，发现网格感应到距离0.5到10厘米之间的手指，并且不需要物理触摸，清楚地将手指识别为3D物体。在圆形工作台和三棱镜上进行测试，传感器可以准确识别和区分不同的形状和运动。
“在灵敏度、响应速度和多次使用周期的稳定性方面，其性能非常出色，”李说。“这在可穿戴物品和电子皮肤领域开辟了新的可能性。
在传感器成功运行之后，研究人员将它们集成到印刷电路板中，以创建一个能够远程监控人体运动的统一系统。手腕上贴有包含新型传感器的电子皮肤，确保与专用设备的持续连接，该设备专门用于捕获物体的3D形状，并使用4G技术实时将物体的3D形状无线传输到智能手机、智能手表和计算机。
研究人员计划改进传感技术，以期大规模生产。他们还将探索检测形状和运动之外的可能性。
该研究发表在《先进材料科学与技术》杂志上。
