Los investigadores han diseñado un sensor de presión flexible que se espera que tenga una aplicabilidad mucho más amplia. Un equipo de investigación de KAIST fabricó un sensor de presión piezoresistivo de alta uniformidad con baja histéresis injertando químicamente un polímero conductor en una plantilla de elastómero poroso.
El equipo descubrió que la uniformidad del tamaño y la forma de los poros está directamente relacionada con la uniformidad del sensor. El equipo observó que al aumentar la variabilidad del tamaño y la forma de los poros, la variabilidad de las características del sensor también aumenta.
Los investigadores dirigidos por el profesor Steve Park del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales confirmaron que en comparación con otros sensores compuestos por poros de tamaño y forma aleatorios, que tenían un coeficiente de variación en el cambio de resistencia relativo del 69,65%, su sensor recientemente desarrollado exhibía muchomayor uniformidad con un coeficiente de variación del 2,43%. Este estudio se informó en pequeño como el artículo de portada el 16 de agosto
Los sensores de presión flexibles se han investigado activamente y se han aplicado ampliamente en equipos electrónicos tales como pantallas táctiles, robots, dispositivos de salud portátiles, piel electrónica e interfaces hombre-máquina. En particular, los sensores de presión piezorresistivos basados en materiales compuestos de materiales conductores de elastómeros tienen una gran importanciapotencial debido a sus muchas ventajas, incluido un proceso de fabricación simple y de bajo costo.
Se han reportado varios resultados de investigación sobre formas de mejorar el rendimiento de los sensores de presión piezoresistivos, la mayoría de los cuales se han enfocado en aumentar la sensibilidad. A pesar de su importancia, no es necesario maximizar la sensibilidad de los sensores de presión piezoresistivos compuestos para muchas aplicacionesPor otro lado, la uniformidad de sensor a sensor y la histéresis son dos propiedades que son de importancia crítica para realizar cualquier aplicación.
La importancia de la uniformidad de sensor a sensor es obvia. Si los sensores fabricados en las mismas condiciones tienen propiedades diferentes, la confiabilidad de la medición se ve comprometida y, por lo tanto, el sensor no puede usarse en un entorno práctico.
Además, la histéresis baja también es esencial para mejorar la confiabilidad de la medición. La histéresis es un fenómeno en el que las lecturas eléctricas difieren dependiendo de qué tan rápido o lento se presione el sensor, si la presión se libera o aplica, y por cuánto tiempo y paraen qué grado se ha presionado el sensor. Cuando un sensor tiene histéresis alta, las lecturas eléctricas diferirán incluso bajo la misma presión, lo que hace que las mediciones no sean confiables.
Los investigadores dijeron que observaron un grado de histéresis insignificante de solo el 2%. Esto se atribuyó a la fuerte unión química entre el polímero conductor y la plantilla de elastómero, que evita su deslizamiento y desplazamiento relativos, y la porosidad del elastómero que mejora el elástico.comportamiento.
"Esta tecnología ofrece información sobre cómo abordar los dos problemas críticos en los sensores de presión: uniformidad e histéresis. Esperamos que nuestra tecnología desempeñe un papel importante en el aumento de las aplicaciones prácticas y la comercialización de sensores de presión en el futuro cercano", dijoProfesor Park.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por El Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea KAIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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