Illustration du concept et de l'application de l'arc réflexe somatique artificiel (Image par SIAT
Les capteurs de pression flexibles ont attiré une attention considérable en raison de leurs applications potentielles dans les peaux électroniques. À ce jour, de nombreuses approches ont été signalées pour obtenir une transformation efficace des stimuli mécaniques en signaux électriques.
Cependant, le problème sous-jacent concernant le signal déformé dans les scènes réelles à matrice flexible n'a pas encore été bien résolu.
Des chercheurs des Instituts de technologie avancée de Shenzhen (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences ont proposé un capteur de pression flexible hautes performances et sans consommation d'énergie en veille avec une sensibilité ultra-élevée dans une large plage de réponse linéaire. L'étude a été publiée dans Nano énergie .
Au sein de la structure du capteur, les chercheurs ont introduit un espaceur photorésistant (PS) accordable pris en sandwich entre la microstructure de la pyramide tronquée supérieure en polydiméthylsiloxane (PDMS)/oxyde de zinc dopé à l'aluminium (AZO) et l'électrode interdigitée inférieure en polyimide (PI)/or (Au) (PDMS-AZO/PS /PI-Au).
Le capteur de pression nouvellement proposé présentait une consommation d'énergie en veille nulle lorsque l'angle de flexion était inférieur à 20,5°, en attendant, il a permis une transition efficace de l'état d'isolation à l'état de conduction lorsque l'angle de flexion était supérieur à 20,5°.
Il présentait également une sensibilité ultra-élevée de 2200 kPa -1 dans la plage de réponse linéaire ultra-large de 62 Pa-9,6 kPa et un temps de réponse et de récupération rapide ( <20 ms).
L'équipe a en outre conçu un arc réflexe somatique artificiel pour imiter la réponse du système biologique. Le capteur était fixé sur le coude du volontaire. Au fur et à mesure que le volontaire augmentait l'angle de flexion, le signal a été transmis via le module Bluetooth sans fil à l'unité fonctionnelle, et les quantités d'éclairage LED dans l'unité fonctionnelle ont également augmenté.
Ces résultats ont démontré le grand potentiel du capteur nouvellement proposé dans les dispositifs portables intelligents.
Cette structure nouvellement prise en sandwich a joué un rôle clé dans l'obtention d'un mérite insensible à la flexion, ainsi qu'une consommation d'énergie nulle en veille, ce qui a amélioré notre compréhension du capteur de pression insensible à la flexion.