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        3D石墨烯泡沫制成先進(jìn)壓力傳感器

        2022-03-22 04:31:45
        中國科學(xué)探險 2022年11期
        關(guān)鍵詞:觸覺泡沫石墨

        據(jù)發(fā)表在最新一期《先進(jìn)工程材料》期刊上的論文,蘇格蘭一個研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種先進(jìn)的壓力傳感器技術(shù),有助于改進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng),如用于機(jī)器人假肢和機(jī)械臂。

        由西蘇格蘭大學(xué)(UWS)、集成石墨烯有限公司牽頭的研究團(tuán)隊(duì)正在開展一個機(jī)器人系統(tǒng)先進(jìn)傳感器開創(chuàng)性項(xiàng)目,旨在開發(fā)提供觸覺反饋和分布式觸摸的精確壓力傳感器,增強(qiáng)機(jī)器人的能力,幫助提高它們的靈活性和運(yùn)動技能。

        UWS薄膜、傳感器和成像研究所所長、項(xiàng)目首席研究員戴斯·吉普森教授說:“近年來,機(jī)器人行業(yè)取得了令人矚目的進(jìn)步,然而,由于缺乏感知能力,機(jī)器人系統(tǒng)往往無法輕松執(zhí)行某些任務(wù)。為了讓機(jī)器人充分發(fā)揮其潛力,需要能夠提供更大觸覺能力的精確壓力傳感器?!?/p>

        新型傳感器由3D石墨烯泡沫制成,名為GII,在機(jī)械壓力下具有獨(dú)特性能,傳感器使用壓阻方法,這意味著當(dāng)材料受到壓力時,它會動態(tài)改變其電阻,很容易檢測并適應(yīng)所需的從輕到重的壓力范圍。

        據(jù)介紹,GII能夠模擬人類觸摸的敏感性和反饋,這種特性使其適合用于疾病診斷、能量存儲等多種領(lǐng)域。這可能會對機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)世界的一系列應(yīng)用產(chǎn)生革命性影響,從外科手術(shù)到精密制造等。

        UWS計算工程和物理科學(xué)學(xué)院的卡洛斯·加西亞·努內(nèi)斯博士補(bǔ)充說,在機(jī)器人和可穿戴電子設(shè)備中,壓力傳感器是至關(guān)重要的元件,無論是提供信息輸入系統(tǒng),還是賦予機(jī)器人系統(tǒng)類似人類的運(yùn)動技能。像3D石墨烯泡沫這樣的先進(jìn)材料,由于其出色的電氣、機(jī)械和化學(xué)性能,在此類應(yīng)用中具有極大的潛力。

        下一階段,研究團(tuán)隊(duì)將尋求進(jìn)一步提高傳感器的靈敏度,使其在機(jī)器人系統(tǒng)中更廣泛地應(yīng)用。

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