微结构化柔性压力传感器的性能增强机制、实现方法与应用优势
赵静,王子娅,莫黎昕,孟祥有,李路海,彭争春
摘要:柔性压力传感器具有易共形、高灵敏、快响应等特点,是发展物联网、可穿戴电子、触觉人工智能等领域的关键核心器件。通过敏感功能材料开发、功能层微结构设计、微纳制造方法优化等策略,可提升柔性压力传感器的综合性能,扩张其应用场景。其中,功能层微结构的创新设计被普遍认为是增强柔性传感器性能最有效的手段之一。本文综述了近年来基于微结构化的柔性压力传感器的最新研究进展,围绕微结构对于柔性压力传感器性能增强的机制、微结构的设计与实现方法以及微结构化柔性压力传感器在人机交互、医疗健康等领域的应用等方面进行详细阐述,并在此基础上对其未来发展方向进行展望。
关键词:柔性压力传感器;柔性电子;微结构;传感机制;性能增强;医疗健康 人机交互
目录介绍
1 引言
2 柔性压力传感器类型与性能参数
2.1 类型
2.2 主要性能参数
2.2.1 灵敏度
2.2.2 响应时间
2.2.3 压力响应范围与最低检测限
2.2.4 循环稳定性
2.2.5 其他性能参数
3 微结构化传感器性能增强机制
3.1 电容式柔性压力传感器
3.2 电阻式柔性压力传感器
3.3 压电式柔性压力传感器
4 微结构制造方法
4.1 光刻模板法
4.2 天然模板法
4.3 盐析法
4.4 真空冷冻干燥法
4.5 3D 打印法
4.6 其他方法
5 柔性压力传感器材料
5.1 柔性基材
5.1.1 非功能性支撑基材
5.1.2 自修复基材
5.2 微结构化功能层
5.2.1 碳纳米材料
5.2.2 纳米金属
5.2.3 二维材料MXene
5.2.4 导电聚合物
5.2.5 导电水凝胶
6 应用
6.1 医疗健康与运动监测
6.2 人机交互
7 结论与展望
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