当手指与受力物体的接触面积从指尖大小缩小到微米尺度后,面积缩小约1亿倍,而相同压力下的压强却增大了相同的倍数。基于这种微尺度效应,本项目拟从新型导电聚合物的应用与改进薄膜电极结构两方面着手,分别以电极电容和接触电阻为检测量,研制柔性好、灵敏度高的触觉传感器。具体思路如下(1)以柔性硅酮材料为基体,高电导率型聚噻吩为涂层,制作柔性薄膜电极。通过在电极间填充具有空间或表面微米结构特征的柔性硅酮材料,研究不同构型、尺寸、分布密度的填充物,在电极受压后的结构形态、压缩距离与电极电容间的关系;(2)在柔性硅酮材料表面进行微结构加工,以低电导率型聚噻吩作为覆盖层,制作表面具有微米结构特征的薄膜电极,进一步研究表面上不同构型、尺寸、分布密度的微结构受力后的结构变形、接触面积变化与接触电阻间的关系。本项目旨在探索利用表面微尺度效应提高触觉传感器性能的有效途径,为新一代人工皮肤的研制提供技术支持。
英文主题词Microstructured film;Flexible dielectric layer;Tactile sensor;Pressure sensor;Multi-dimensional force decoupling