a) La relation entre GF et souche. (b) La relation entre le changement de résistance et la tension. Photographies de ces capteurs fixés sur l'articulation (c)/doigts (d)/poignets (e) de différents mouvements, et le changement de résistance correspondant. Crédit :WANG Lei
Les scientifiques ont développé une température ambiante, à base de métal liquide, capteur super extensible avec les avantages d'une fabrication facile, à bas prix, haute répétabilité et un facteur de jauge aussi grand que 4,95. Le nouveau dispositif amène potentiellement les capteurs à base de métal liquide à l'étape suivante. Les résultats ont été publiés dans Rapports scientifiques .
La recherche a été menée par une équipe dirigée par le professeur Wang Lei des Instituts de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences.
Les capteurs de contrainte flexibles sont devenus un domaine de recherche clé dans le développement de dispositifs intelligents, et en particulier dans les applications médicales et robotiques portables. De tels capteurs ont de larges perspectives dans les systèmes d'interaction homme-machine et les systèmes électroniques de surveillance du comportement de la peau et du mouvement humain.
Les paramètres de performance importants pour les capteurs de contrainte comprennent l'extensibilité, sensibilité, stabilité, fiabilité et confort. Afin d'obtenir les meilleures performances, Le professeur Wang et ses collègues ont proposé d'optimiser les structures des microcanaux par analyse par éléments finis (FEA). Ils ont ensuite conçu et fabriqué le capteur en conséquence.
Les résultats expérimentaux ont révélé que le capteur pouvait être étiré à 550 pour cent de sa longueur d'origine, tordu à 270 degrés, et plié à 180 degrés. Le GF a atteint 4,95 lorsque la déformation a atteint 550 pour cent et le taux d'erreur de répétabilité était inférieur à 0,1 pour cent.
Les chercheurs ont utilisé le capteur pour effectuer une détection de précision des articulations, mouvement des doigts et du poignet, atteindre d'excellentes performances. Leurs résultats ont montré le grand potentiel d'application du capteur aux appareils électroniques portables flexibles.