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金达仁:推进中国智造应从强基开始

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柔性压力传感器主要基于以下几种工作机制,仁推如电容式、压阻式、压电式和摩擦式。四、国智【数据概览】图1.制备过程©2022TheAuthorsa)基于MXene的全喷涂高性能压力传感器制作工艺b)敏感层自愈机理示意图图2.结构,国智形貌表征©2022TheAuthorsa)MXene纳米片的TEM图b)MXene(Ti3C2Tx)的EDS图c)MXene纳米片的AFM图d)MXene纳米片的XRD图e-j)不同spinosum结构的敏感层的SEM图像(nos.100,180,280,400,600,and800)k)nos.280敏感层的EDX图图3.基于MXene的压力传感器的传感特性 ©2022TheAuthorsa)传感器灵敏度b)I-T曲线c)I-V曲线d)传感器的响应和恢复时间e)传感器的频率响应性能f)传感器的速度响应性能g)I-T和P-T曲线的响应h)稳定性测试i)敏感层经历18h的切割-愈合后,传感器的灵敏度图4.全喷涂式MXene压力传感器的工作机理©2022TheAuthors在a)1.0Pa和b)1.0kPa时敏感层压力分布的模拟结果c)1.0kPa时叉指电极压力分布的仿真结果d)初始状态,e)轻载状态,f)重载状态对应的电路模具示意图图5.全喷涂式MXene压力传感器在最小可测压力和实时监测人类活动中的应用 ©2022TheAuthors以电流变化为形式的信号响应来自于a)一粒绿豆提供的微小物体压力(7.8Pa),b)手腕弯曲,c)手指弯曲,d)手指轻叩,e)微笑,f)脚踝弯曲,g)喉咙吞咽,h)肘部弯曲和i)手腕脉搏图6.全喷涂式MXene压力传感器在触觉传感中的应用 ©2022TheAuthorsa)通过航天员吊坠在电子皮肤表面获得相关的压力分布b)电子皮肤表面的宇航员吊坠和钥匙的光学图像c)通过一把钥匙在电子皮肤表面的获得相关的压力分布d)能使机械手实现精确触觉反馈的压力传感系统总体原理图e)该系统用于捕捉豆腐和气球f)机械手掌抓取-释放软面包五、【成果启示】作者提出一种基于MXene的具有自修复功能的高性能柔性压阻式传感器来实现触觉反馈,该传感器采用简单的全喷涂方法来制备。

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