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阻礙柔性傳感器發展的難題有哪些?
發布人:稱重傳感器  發布時間:2019-12-12 16:17:38  點擊量:345

阻礙柔性新浪体育直播發展的難題有哪些?


作為一種靈活的電子元器件,柔性傳感器是伴隨著物聯網和可穿戴設備火起來的。據悉,科學家曾將柔性傳感器用于可穿戴醫

療產品上,幫助病人搜集相關醫療數據,后來很多便捷式的柔性可穿戴產品相繼出現……近幾年,很少在網上看到柔性傳感器

相關的新聞報道,究其原因,最關鍵的還是尚未解決柔性傳感器技術很多的商業化難題。


柔性傳感器有哪些作用?

要了解柔性傳感器,首先要明白柔性電子的概念,柔性電子涉及很多領域,近日華為發布的柔性可折疊手機也采用了柔性電子

技術,一般的柔性電子采用有機和無機材料混合制造,具有非常好的柔韌性。柔性傳感器是利用柔性材料制作的傳感器,這種

傳感器具有非常強的環境適應性,同時隨著物聯網和人工智能的發展,很多柔性傳感器具有集成度高和智能化的特點。

柔性傳感器的優勢讓它有非常好的應用前景,包括在醫療電子、環境監測和可穿戴等領域。例如在環境監測領域,科學家將制

作成的柔性傳感器置于設備中,可監測臺風和暴雨的等級;在可穿戴方面,柔性的電子產品更易于測試皮膚的相關參數,因為

人的身體不是平的。


阻礙柔性傳感器發展的難題有哪些?

首先是材料,目前制作柔性傳感器的材料有很多,主要是金屬材料、無機半導體材料、有機材料和柔性基底,以金屬材料來

說,運用金銀銅等導體材料做電極和導線這個難度不大;無機半導體材料包括很多,據悉,科學家曾采用以ZnO和ZnS為材料制

作了一種柔性傳感器,利用了光電效應,這其中的難題是材料的彎曲度有限;有機材料的柔韌性更好,但是對壓阻和電容信號

敏感度不如金屬材料,在高精度的測量領域發展受限;柔性基底的材料非常有限,比較成功的是聚二甲基硅氧烷(PDMS),未來

仍有很多材料待挖掘出來等。前不久,有研究機構發現碳材料也能制造柔性傳感器,但是需要石墨烯材料配合,這也是很久未

能解決量產的一種材料。


其次是制作方法,想得到高性能的柔性傳感器,必須要特殊的方面制作。尤其需要活性材料和柔性基板,因為柔性傳感器對尺

寸和厚度都有很嚴苛的要求,不然達不到性能的要求?;褂幸淮竽煙饈侵譜魘焙虻牡嫉縲砸蠛芨?,完全時候的良率會有很大

影響。


最后是產業鏈協同,這限制了柔性傳感器的應用和想象空間,畢竟一個完整的產品需要很多器件,傳感器實現彎曲,其它相關

器件性能如何保證,這是產業都需要考慮的難題。


盡管柔性傳感器離真正的商用化還有很長的路要走,但是前景仍是明朗的,尤其是在可穿戴領域,有很大的發揮空間。


柔性傳感器的分類

柔性傳感器種類較多,分類方式也多樣化 。

按照用途分類,柔性傳感器包括柔性壓力傳感器 、柔性氣體傳感器 、柔性濕度傳感器 、柔性溫度傳感器 、柔性 應變傳感

器 、柔性磁阻抗傳感器和柔性熱流量傳感器等;

按照感知機理分類,柔性傳感器包括柔性電阻式傳感器 、柔性電容式傳感器 、柔性壓磁式傳感器和柔性電感式傳感器等 。


常見柔性傳感器


1、柔性氣體傳感器

柔性氣體傳感器在電極表面布置對氣體敏感的薄膜材料,其基底是柔性的,具備輕便 、柔韌易彎曲,可大面積制作等特點,薄

膜材料也具備更高的敏感性和 相對簡便的制作工藝而備受關注。這很好地滿足了特殊環境下氣體傳感器的便攜 、低功耗等需

求,打破了以往氣體傳感器不易攜帶、測量范圍不全面 、量程 小 、成本高等不利因素,可對N H 、N O 、乙醇氣體進行簡單

精確的檢測,從而引起了人們的廣泛關注 。


2、柔性壓力傳感器

柔性壓力傳感器在智能服裝、智能運動、機器人 “ 皮膚 ” 等方面有廣泛運用 。聚偏氟乙烯 、硅橡膠 、聚酰亞胺等作為其

基底材料已廣泛用于柔性壓力傳感 器的制作,它們有別于采用金屬應變計的測力傳感器和采用n 型半導體芯片的擴散型普通壓

力傳感器,具有較好的柔韌性 、導電性及壓阻特性。


3、柔性濕度傳感器

濕度傳感器主要有電阻式 、電容式兩大類。濕敏電阻器特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜,當空氣中的水蒸汽吸附

在感濕膜上時,元件的電阻率和電阻值都發生變化,利用這一特性即可測量濕度。濕敏電容器一般是用高分子薄膜制成,常用

的高分子材料有聚苯乙烯 、聚酰亞胺 、酪酸醋酸纖維等 。


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