激光网2月28日消息，一种用于机器人和其他生物模拟应用的新型触摸传感器非常灵敏，即使传感器与被检测物体之间没有直接接触，也能正常工作。它感应物体和传感器之间的电场干扰，距离物体最远 100 毫米。
中国青岛大学的研究人员与中国和韩国其他地方的合作者在《先进材料科学与技术》杂志上描述了他们的创新。
电子皮肤已成为仿生机器人的关键元素，使它们能够及时检测外部刺激并做出反应。这可以使机器人系统分析物体的形状，并在需要时拾取并操纵它。
当前系统中的大多数传感器都依赖于直接接触，导致接触层发生物理变形，从而导致电容发生变化。不幸的是，对不同区域的响应的一致性限制了这种系统的灵敏度和整体能力。
“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，”青岛大学团队的李新林说。
最令人惊讶的方面是，研究人员将两种具有高介电常数的材料结合在一起，这是衡量它们对电场反应的指标。这种复合材料具有出乎意料的低介电常数，这是一个违反直觉的结果，非常适合制造对电场更敏感的传感器。
该复合材料由少量石墨氮化碳添加到聚二甲基硅氧烷中组成。它可以通过一种称为点胶打印的特定 3D 打印方法制造和加工，该方法可以对打印的高粘度油墨的结构和图案进行精细控制。
该团队用它来制作一个网格，可以在距离物体表面5到100毫米的地方感知物体。他们通过使用研究人员的手指作为被检测的物体来测试网格的能力，因为它们接近网格但没有实际接触。
“在灵敏度、响应速度和多次使用周期的稳健稳定性方面，其性能非常出色，”李说，“这在可穿戴物体和电子皮肤领域开辟了新的可能性。
她补充说，它适用于制造可穿戴技术所需的物理柔性传感器。这些可以应用于医疗监测，或在快速发展的“物联网”中更普遍的用途，涉及对各种设备的远程控制。
将传感网格集成到印刷电路板中，使其收集的数据可以通过手机广泛使用的 4G 网络传输。
该团队现在计划改进该技术，以开发其适合大规模生产的适用性。他们还想探索更多的可能性，而不仅仅是检测形状和运动。
例如，传感器阵列中的不同单元具有顺序响应的能力，这提供了实现人机交互的可能性，例如手势识别。传感器在接触式和非接触式系统中的性能也反映了它们在人体运动检测中的潜力，例如避障和步态监测，可以应用于智能医疗。
