线性可控触觉传感器材料
成果与项目的背景及主要用途:本项目所提供的新型触觉传感器是人工智能 技术的核心部件之一,能够感应柔软程度、温度及微压力变化,它不仅可以直接 用于生活产品,而且对于其它行业的科技革新以及国家现代化国防建设具有深远 的影响。该材料是以较为成熟的触觉传感器材料工艺为依托,经过对材料的进一 步开发使其能够感应柔软程度、温度和微压力的变化(最小可感知压力为 40g, 电导率变化范围 10-104S/cm-2)。该材料以导电聚合物和橡胶为主要载体,并添 加导电碳及其他纳米级附加材料,使用这种智能材料可以开发出多种实用化的新 型触觉传感器。其突出的先进性表现在:生产成本低、功能强、无时间记忆误差、 感知线性稳定、具有良好的材料物理特性、具有高度的可信赖性、性能可控制度 好、可再加工性好。 技术原理与工艺流程简介:这种新型触觉传感器材料的导电原理是:当聚合 物不受外界压力时,具有导电性的碳粒子是不相互接触的,当聚合物受压变形时 碳粒子间慢慢的相互接触从而形成导电通路,阻抗也就以对数关系下降。此外, 聚合物受温度的影响致使材料的特性发生变化,温度下降时发生收缩导致导电粒 子间的相互距离减小,升温时膨胀导致导电粒子间的距离增长,因此在同样的外 界压力下随着温度的变化阻抗也会有所变化。 触觉传感器制备工艺较为简单,关键是本技术中采用了以导电聚合物为主体 材料的纳米复合技术,使该产品能够正确感知目前产品所不能感知的微小压力变 化。 技术水平及专利与获奖情况:该项目处于实验室产品阶段。 应用前景分析及效益预测:本项目提出的线性可控触觉传感器以其优越的触 觉特性,具有极大的市场投放前景和经济效益。但同时也需要企业在成立之初获 得大量的资金投入,迅速将工艺成熟起来。从目前本项目提出的科技含量及技术 111天津大学科技成果选编 112 背景来看,国内不存在竞争对手,而且随着公司的成立,公司对产品研发的进一 步深入,在未来 5 年内,本项目产品也必将在国际传感器行业中具有一席之地。 应用领域:1. 智能玩具;2. 交互式媒体互联网;3. 无人驾驶汽车;4. 医疗 领域远程医疗;5. 智能机器人皮肤等。
天津大学
2021-04-11