成果推荐丨新一代柔性压力传感器技术：基于表面微结构，超高灵敏度、超低成本、应用广

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技术背景

柔性压力传感器以其灵活性高、重量轻、灵敏度高、易于集成等特点，在可穿戴医疗监测和人机交互领域得到了广泛的研究。

从仿生学的角度来看，通过构建可以提供额外功能特性的仿生微结构，可以显著优化传感器的整体性能。

什么是微结构?

通俗来说，微结构是肉眼难以看到、需要借助显微镜观察的细微结构，生活中微结构无处不在。

例如：壁虎能在墙上行走，吸附靠的不是我们想象中的“小吸盘，而是脚掌上分布的成千上万的超细绒毛。

荷叶上的水聚成水珠，离不开荷叶表面细小的微观粗糙结构。

蝴蝶美丽的翅膀依赖于鳞片精巧的微观结构，产生了五颜六色的结构色。

近年来，使用具有表面微结构的基底材料制备压力传感器已被证明可以成功实现灵敏度的提升。

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技术简介

基于表面微结构的新一代柔性压力传感器技术。当受力产生压缩时，其接触电阻会发生变化。通过特定的压力—电阻关系，可测量压力大小。

微结构柔性触觉传感器为压阻响应原理，具有表面微结构的材料在受压时发生形变，改变导电层与电极间接触面积以及接触电阻，进而关联压力-电学信号，实现触觉感知功能。

图1 ：微结构柔性触觉传感器主要由微结构基底、导电涂层、采集电极、封装层组成

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技术指标

该技术产品达到的主要技术指标如下：

1）轻、薄、柔。高分子材料，厚度小于0.4mm，可弯折。

2）响应速度快（<8ms），寿命长（>100万次）。

3）电阻值1-10KΩ级别，功耗相对较低。

4）形状结构可随意设计，以满足不同场景的不同需求。

5）可制备多通道，高密度阵列传感器，最小单元可达0.5*0.5mm。

6）全国产化原料制备，无关键材料卡脖子限制。

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技术特点

超高灵敏度、高线性度、宽量程、快速响应、宽频响应、低功耗、超长耐久、超柔性、多种基材、防潮湿、高密度阵列、可定制、超低成本、可测动态和静态压力。

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技术水平及状态

国内先进，可批量生产

已取得专利４项

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可应用领域和范围

汽车座舱、方向盘离手监测、汽车智能座椅等；

步态分析系统、脉诊仪、智能鞋垫、智能头带、智能运动鞋等；

智能办公座椅、睡眠监测、智能药盒等；

儿童玩具、手卷钢琴等。

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技术方案、产品原型

转化周期：1-6个月

可输出完善的解决方案，解决产品痛点，提升产品竞争力；或输出全新技术的产品，引领市场。