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DWebinar0824

比人類指尖觸感還敏銳的智慧人造皮膚

基於高靈敏度混合感測材料的智慧人造皮膚能同時感測濕度、壓力、溫度。Graz科技大學

澳洲Graz科技大學(TU Graz)研究團隊開發高靈敏度混合感測材料,每平方毫米有2,000個感測器,製造出來的智慧人造皮膚靈敏度高於人類指尖皮膚,且能像人類皮膚般同時感測濕度、壓力、溫度,適合義肢與機器人應用,終極目標是能因應環境微調、同時接收多個感覺刺激。

根據Design News報導,人類皮膚厚約0.03~2毫米、感覺解析度約1平方毫米,而以多感測器混合材料製作的智慧人造皮膚,樣品厚僅0.006毫米,且即使更薄也能最佳化運作,感覺解析度比人類皮膚高1,000倍、能感測微生物等微小物體。研究團隊計劃以擴大多感測器混合材料的溫度反應範圍、強化人造皮膚彈性等方式,最佳化人造皮膚特性以提升效能表現。

基於高靈敏度混合感測材料的智慧人造皮膚,核心為感覺奈米棒(Sensory nanorod),由於採用在生產積體電路等零件的工廠已是成熟完善的氣相(Vapor)製程,因此能直接進入大量生產。研究團隊認為可能的應用包括製作能獨立偵測微生物與回報的感覺層、能提供穿戴者濕度與溫度等感覺資訊的義肢、能更靈敏感知環境的機器人等。

多感測器混合材料的運作是基於電子訊號,由包覆在壓電(Piezoelectric)氧化鋅殼內的水凝膠型態智慧聚合物所組成,當濕度與溫度變化時水凝膠會膨脹,並對壓電氧化鋅產生壓力,而壓電氧化鋅會發出電子訊號以因應各種機械壓力。

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