云上高博会

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