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香港中文大学(深圳)理工学院朱世平教授团队开发新型柔性压力传感器,解决环境干扰难题

香港中文大学(深圳)理工学院朱世平教授团队开发新型柔性压力传感器,解决环境干扰难题

现今科技迅猛进步,柔性压力传感器应用广泛,然而,它容易受到环境干扰等问题,这成为了其发展的阻碍。那么,香港中文大学(深圳)研发的介电凝胶,是否有可能成为破解这一难题的钥匙?柔性压力传感领域并非一帆风顺。现有传感器很容易受到环境因素的干扰。最近,香港中文大学(深圳)理工学院朱世平教授及其助手张祺教授的研究团队传来喜讯,他们成功研发出一种新型介电凝胶。

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现今科技迅猛进步,柔性压力传感器应用广泛,然而,它容易受到环境干扰等问题,这成为了其发展的阻碍。那么,香港中文大学(深圳)研发的介电凝胶,是否有可能成为破解这一难题的钥匙?

柔性压力传感器优势

如今,在电子皮肤、生物医学设备等多个前沿科技领域,柔性压力传感器犹如一颗新星。它以高灵敏度著称,能够精确地感知微小的压力变动。在电子设备中,它能对轻触指令做出快速而敏锐的反应;在生物医学领域,它能够准确监测人体的微弱脉搏。此外,它的稳定性高,与不同界面的兼容性好,为相关领域的发展提供了强有力的支撑。

现存问题阻碍发展

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柔性压力传感领域并非一帆风顺。现有传感器很容易受到环境因素的干扰。物体表面的振动就像捣乱者,在输出信号中制造出杂乱的噪音。这些噪音不仅降低了传感数据的精确度,还严重缩短了设备的使用期限。例如,在那些复杂的工业生产场所,传感器可能因振动而迅速失效,这已经成为传感器技术亟待克服的挑战。

常规解决办法受限

振动问题常困扰我们,目前解决它的方式是采用辅助阻尼元件,比如滤波电路,以减轻振动带来的不良影响。但这种方法并不完美。首先,添加辅助元件会使设备结构更复杂,同时增加了成本和维修的难度。其次,在复杂的环境中,这种方法的效果往往不尽如人意。因此,迫切需要寻找一种更有效的解决方案。

介电凝胶创新登场

最近,香港中文大学(深圳)理工学院朱世平教授及其助手张祺教授的研究团队传来喜讯,他们成功研发出一种新型介电凝胶。这种凝胶在介电常数、压缩强度、力学迟滞和阻尼效果等方面表现出色。在具体应用上,这些优异性能使其成为制作柔性压力传感器的优选材料,为解决柔性压力传感器的问题带来了新的突破。

材料设计独特思路

这个材料的设计非常巧妙,研究团队在常规的介电凝胶里加入了微相分离技术,并且对相分离的程度进行了精确调控。这样操作后,凝胶的压缩强度和阻尼性能显著增强,同时还能保持较低的力学滞后。在添加丙烯酰胺的过程中,研究团队对它的纯度进行了精确调控。他们使用了低纯度(6 wt%)的丙烯酰胺,这样做不仅增强了材料的抗压能力,还确保了材料具有较低的力学滞后效应和较高的介电常数。

传感器性能显著提升

这种介电凝胶的基础上,研究团队成功研制出了检测范围宽广且具备自阻尼特性的柔性压力传感器。该传感器的检测灵敏度可低至1kPa以下,同时能检测到超过1MPa的应力。而且,不论温度如何变化,它都能保持出色的响应能力。在测试中,与基于传统介电凝胶的设备相比,该传感器在多种振动表面均能实现高信噪比,实用性显著增强。

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