機器人的實時健康監(jiān)測和傳感能力需要柔性電子器件的支持，但是使用此類材料的挑戰(zhàn)在于其可靠性。但與剛性器件不同的是，彈性和柔性往往會使其性能的可重復(fù)性較差。這種可靠性的變化被稱為遲滯現(xiàn)象。
據(jù)麥姆斯咨詢報道，在接觸力學(xué)理論的指導(dǎo)下，新加坡國立大學(xué)(National University of Singapore, NUS)的研究團隊提出了一種新型傳感器材料，其遲滯效應(yīng)明顯減小。該功能可實現(xiàn)更精確的可穿戴健康技術(shù)和機器人感應(yīng)。
當柔性材料被用作壓縮傳感器時，它們通常會面臨嚴重的遲滯問題。柔性傳感器的材料特性會在反復(fù)觸摸之間發(fā)生變化，從而影響數(shù)據(jù)的可靠性。這使得每次獲取準確的讀數(shù)都具有挑戰(zhàn)性，限制了傳感器的可能應(yīng)用。
新加坡國立大學(xué)科研團隊的突破是發(fā)明了一種具有高靈敏度且?guī)缀鯖]有遲滯效應(yīng)的材料。他們開發(fā)了一種工藝，在一種稱為聚二甲基硅氧烷(PDMS)的柔性材料上將金屬薄膜裂解成理想的環(huán)形圖案。
該團隊將這種金屬/PDMS薄膜與電極和襯底集成在一起，制成了壓阻傳感器，并對其性能進行表征。他們進行了多次機械測試，證實其設(shè)計創(chuàng)新可改善傳感器性能。他們的發(fā)明被稱為電阻式觸覺環(huán)狀裂紋電子皮膚(Tactile Resistive Annularly Cracked E-Skin, TRACE)，比傳統(tǒng)柔性材料的性能好五倍。
新加坡國立大學(xué)團隊的下一步是進一步提高材料在不同可穿戴應(yīng)用上的適應(yīng)性，并開發(fā)出基于傳感器的人工智能(AI)應(yīng)用。
原標題：新加坡國立大學(xué)研發(fā)出超低遲滯效應(yīng)的傳感器材料
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