
柔性传感器又称“电子皮肤”,具有柔性化特征,并且能够测量力、温度等特征。柔性传感器最大的特点是柔软可弯曲、重量轻、强大的可扩展性等,材质最接近人类皮肤,因此具有研发和产业化价值,目前正处于研发和小批量应用阶段,目前电容式、压阻式柔性传感器应用较多。
柔性触觉传感器主要由基底材料、电极材料、功能层材料构成。基底材料是柔性触觉传感器的基础,是决定传感器弹性形变性能的关键因素。电极材料主要用于传输电信号。
(1)基底材料:决定传感器弹性性能的关键因素。基底材料起着支撑和保护传感器的作用,要求它具有良好的柔韧性、耐腐蚀性、绝缘性以及温度稳定性等。常用的柔性基底材料有PET、PI、PDMS、Ecoflex、N R、TPU等。
(2)电极材料:电信号传输。传统的电极一般为金属材料,其本身不具有柔性,多采用减薄金属膜层厚度或设计特殊结构等方法赋予其柔性,这将极大地提高成本且制备工艺复杂。目前,液态金属和导电水凝胶的发展为其提供了新思路。
(3)功能层材料:柔性触觉传感器的核心部分。将外部的力、温度、湿度等物理量转化为电信号。具有优异力电特性的功能层材料是决定柔性触觉传感器性能的关键,多采用金属基材料、碳基材料及导电橡胶等。