Подписаться на новости SCDAILY 

  • Yulia Mi

Тонкий прозрачный сенсор касания для гибкой электроники


Новости электронных технологий: ученые разработали тонкий сенсор касания для гибкой электроники.


Датчики касания, которые распознают место и силу внешнего воздействия, используются в самых различных применениях, например, в носимых приборах, гибких дисплеях, гуманоидных роботах. В течение десятилетий огромное количество исследований и разработок было направлено на то, чтобы повысить чувствительность сенсоров массового производства. Однако, до настоящего времени внедрение сенсоров касания в гибкую электронику оставалось неразрешимой задачей, поскольку чувствительность сенсоров меняется и снижается при механическом воздействии и деформации.


Фото гибкого сенсора

Для преодоления этих трудностей команда исследователей из Школы Электротехники Корейского института науки и технологий (KAIST), долгое время занималась разработками сенсоров касания без воздушного зазора между электродами. Большинство сенсоров касания имеют воздушный зазор между электродами, который определяет чувствительность прибора. Ученые решили уйти от стандартной технологии, создав сенсор, основанный на эффекте перколяции в нанокомпозитных материалах. Пространство между электродами в таком сенсоре заполняет прозрачный нанокомпозитный изолятор, содержащий серебряные наночастицы. Подложка представляет собой гибкий PET материал с нанорешеткой.


Принцип работы сенсора касания

Полученный сенсор имеет высокую чувствительность, гибкость и механическую прочность при повторяющемся воздействии. Чувствительность сенсора составила 0.036 кПа−1 с прозрачностью 83% при усилии нажатия до 3 кПа. Кроме того, располагая электроды в одной плоскости, ученые достигли желаемого: сенсор может работать даже при сгибании до радиуса шариковой ручки (4 мм) без изменения чувствительности. Толщина сенсора всего лишь 45 мкм.


Предложенная учеными технология также удовлетворяет требованиям массового производства, отличается высокой надежностью при температурных воздействиях, а также длительном использовании.


Для демонстрации возможностей своего сенсора, ученые интегрировали его в носимый прибор отслеживания пульса в режиме реального времени. Вдобавок, команда исследователей совместно с фирмой HiDeep показала, что семидюймовый сенсор может использоваться в современных смартфонах.


Статья ученых опубликована в журнале Advanced Functional Materials Journal. Читайте далее: крошечные имплантируемые устройства помогут людям снизить вес.