假設提出的基於超材料的觸覺技術將徹底改變可穿戴設備的開發和監測健康。學分:PYO / SEULTECH醫生
觸覺傳感器廣泛用於機器人技術,假肢,可穿戴設備和健康監測。這些設備檢測並轉化了外部刺激,例如壓力和強度轉換為電信號,從而有助於對環境的有效檢測。
科學家們已經做出了廣泛的努力,以提高觸覺傳感器的效率,以發出聲音和敏感性。
在這種情況下,機械超材料非常有前途。特別是,輔助機械超材料(AMM) – 拉出泊鬆的負比例 – 在壓縮過程中獲得內部收縮和局部變形濃度。這些矛盾的行為使其成為設計具有出色屬性的傳感器和驅動器的優勢選擇。
然而,現有的AMM技術遇到了製造和集成問題。
在知識上轉向這一差距,由首爾國立科學技術大學的一群研究人員由Minh Cang先生領導。在拉丁裔穩定的幫助下,拉丁裔。基於處理的3D打印。
他們的結論發表在《期刊》上 改進的功能材料場地
研究人員在電容和壓電聲模式下使用3D-PRIME輔助的超材料調查了觸覺聲音平台。儘管傳感器在第一個模式下對電極之間的距離和介電分佈的調製反應,但最後一個模式使用碳納米管的構象網絡,從而改變了負載下的電阻。
Kang先生說:“使用我們技術使用的負泊松係數的獨特行為導致壓縮內部減少,探針區域的集中變形並提高敏感性。”
“除了這種基本機制外,我們的輔助設計進一步增強了傳感器在三個關鍵方面的性能:由於局部變形濃度而提高靈敏度,當包括在有限的結構中並最大程度地減少相鄰探測單元之間的橫殼時的敏感性。
“與普通的多孔結構不同,這種設計可最大程度地減少橫向膨脹,改善磨損以及減少在智力鞋墊或機器人捕獲等設備中的整合過程中的干擾。
“此外,基於數字光處理的3D打印提供了準確的傳感器性能結構編程,從而可以基於幾何形狀進行調整,而無需更改基本材料。”
該團隊展示了強調其新穎性的概念的確認的兩種情況:用於繪製空間壓力和物體分類的觸覺陣列,以及使用可穿戴的鞋墊的鞋墊系統,並監視步態的繪製和檢測press類型的能力。
PYO博士說:“擬議的傳感器可以集成到智能鞋墊中,以監視步態和旋轉的分析,機器人手,用於與磨損和健康的物體和系統進行準確的操作,以磨損和健康,這需要舒適的聲音,而不會違反日常生活。
“重要的是要注意,即使在硬建築物(例如鞋墊層)中,普通多孔柵格通常會失去性能,輔助結構仍保留其敏感性和穩定性。
“它與各種轉導模式的可伸縮性和兼容性也使其適用於需要高靈敏度和機械穩定性的人體燃燒相互作用的壓力,康復設備和界面。”
在接下來的十年中,觸覺傳感器在Axuar上具有3D果泥的觸覺傳感器可以構成下一代可穿戴電子設備的基礎,從而可以不斷監視人類運動,姿勢和健康指標的高水平運動。
它們的結構適應性和材料的獨立性可以刺激針對個性化醫學,高級假肢和沈浸式反饋系統應用的用戶傳感器的創建。
由於添加劑的生產變得更加實惠,因此具有可編程性能的觸覺質量設計接口可以成為消費產品,醫療保健和機器人技術的標準配置。
更多信息:
Mingyu Kang等人,還由3D輔助超材料製造,用於結構控制能力和電阻觸覺探測, 改進的功能材料 (2025)。 二:10.1002/adfm.202509704
引用:智力材料的3D防護材料提高了可穿戴設備中觸覺傳感器的性能(2025年8月29日)。 2025年8月29日從https://techxplore.com/news/2025-08-3d-smart-materials-boost-tactile.html收到
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