科技產業報訂閱
讀書會
 

南韓開發新感測器 增加穿戴式靈敏度與穩定度

穿戴式裝置中的應變感測器必須具有高靈敏度、延展性和低成本,特別用於健康監測的設備應該更注意穩定性。法新社

近幾年穿戴式裝置市場規模不斷成長,不管是智慧手錶、智慧指環或是運動手環等,配戴者都能隨時了解自己的心跳、脈搏、睡眠狀況與生理健康資訊。據了解,裝置中的應變感測器(Strain sensor)必須具有高靈敏度、延展性和低成本,特別用於健康監測的設備應該更注意感測器的穩定性。

根據南韓科學技術院(KAIST)官網報導,研究人員開發新型穿戴式裝置應變感測器,基於嵌入式奈米碳管(CNT)彈性體的光透射調製。新型感測器能夠靈敏、穩定與不間斷地測量訊號。

這項研究已刊登《美國化學學會應用材料與界面》(ACS Applied Materials& Interfaces)雜誌上,顯示出新型感測器在醫療健康領域的應用潛力,該材料能即時監控細微的人體運動。

奈米碳管是人工合成的最細小管子,與傳統材料比較下,具有較高的靈敏度、傳遞性強。但長期下來穩定性和線性度差,訊號遲滯現象較大。

作為一種替代方法,壓電電容式(Piezo-capacitive)應變感測器具有更好的穩定性、更低的遲滯和較高延展性。由於壓電電容式應變感測器的靈敏度有限,且周圍環境中的導電物體會對感測器產生強烈的電磁干擾,這些感測器仍面臨著有待解決的問題。

KAIST機械工程學系Inkyu Park教授指出,光學型可延展應變傳感器具有較高的穩定性,因此可以解決傳統壓阻式(Piezoresistive)與電容式(Capacitive)的侷限性。

報導指出,團隊根據嵌入式奈米碳管彈性體的透光率變化導入光學可穿戴應變感測器,進一步解決低靈敏度問題。

為了使感測器具有較大的動態範圍,研究團隊選擇Ecoflex作為彈性體材料,擁有柔軟的特性,且耐用性較好。經研究結果顯示,新型光學感測器的寬動態範圍(WDR)為0~400%。

這項研究計畫獲得南韓國家研究基金會(NRF)的贊助,團隊也表示,未來這款感測器將廣泛應用於娛樂、仿生軟機器人與電子皮膚等。

  •     按讚加入DIGITIMES智慧應用粉絲團
更多關鍵字報導: 穿戴式感測器