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2024-09-12 08:21:22
クレジット: 北京大学
皮膚の表面に貼り付けて、さまざまな身体部位からの生体力学的信号をカスタマイズして検出できる柔軟な触覚センサーのセットを想像してみてください。このフィクションのようなスーパーマテリアルは、最近の研究のおかげで現実になりつつあります。
で 勉強 北京大学の研究者らは、サイエンス・アドバンス誌に発表した論文で、3Dマイクロひずみゲージを感知ユニットとして利用した柔軟なモジュール式触覚センサーセットを開発し、圧力の高密度マッピング、生体力学的信号のワイヤレス監視、温度、垂直力、せん断力の分離測定を実現したとしている。
論文の責任著者である北京大学のハン・メンディ氏は、「これらの 3D マイクロひずみゲージは、柔軟な触覚センサーや電子スキンの開発に刺激的な可能性をもたらします。リソグラフィー技術と互換性のあるプロセスを使用して平面ひずみゲージを 3D 形式に変換することで、感知様式を拡大し、触覚感知の空間密度を向上させることができます」と説明しています。
薄膜応力によって駆動される 3D マイクロひずみゲージは、優れた一貫性と安定性を示し、優れた並列化と大量処理能力を発揮します。このプロセスは、マイクロファブリケーション (マイクロメートル スケール以下の小型構造を製造するプロセス) と完全に互換性があり、高速で安定した転送方法により、マイクロエレクトロニクスとマイクロエレクトロニクスとのシームレスな統合が可能になります。
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クレジット: 北京大学
「3Dマイクロひずみゲージの処理技術を基盤として、センサーの性能を迅速にカスタマイズできる」と、ハン研究室の博士課程の学生で論文の共同筆頭著者であるチェン・シュー氏は述べた。
「3Dマイクロ構造の形状、薄膜の各層の厚さ、カプセル化ポリマーの厚さを調整することで、触覚センサーの感度やその他の特性を簡単に変更できます。」これにより、さまざまなニーズを満たす柔軟な触覚センサーと電子スキンを迅速にカスタマイズするための強固な基盤が提供されます。
「各フレキシブルセンサーには、直交する向きに配置された 4 つの 3D マイクロひずみゲージが含まれており、垂直力とせん断力を正確に分離して、外力の方向と大きさを判断できます。センサーには温度感知モジュールも組み込まれています」と、ハン研究室の博士課程の学生で、論文の共同筆頭著者であるイラン・ワン氏は指摘しています。
「当社はまた、3Dマイクロひずみゲージのアレイを使用して、皮膚界面における法線力とせん断力の時空間マッピングをサポートするクロストーク防止回路も設計しました」とワン氏は付け加えた。
これらの3Dマイクロひずみゲージは、マイクロエレクトロニクスとマクロエレクトロニクスの両方と互換性があり、ロボット工学からバイオメディカルまで、潜在的な用途の可能性を提供します。 家電この技術的アプローチにより、フレキシブル触覚センサーの感知性能と統合ソリューションが強化され、マイクロエレクトロニクスとマイクロエレクトロニクスに大きなチャンスがもたらされます。
詳細情報:
Chen Xu 他「マイクロエレクトロニクスおよびマクロエレクトロニクスとの多目的統合のための柔軟なモジュール式触覚センサーとしての 3 次元マイクロひずみゲージ」、Science Advances (2024)。 出典: sciadv.adp6094
提供元
北京大学
引用: 3Dマイクロひずみゲージが電子スキンの感知機能を促進 (2024年9月12日) 2024年9月12日にhttps://techxplore.com/news/2024-09-3d-micro-strain-gauges-capabilities.htmlから取得
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#3Dマイクロひずみゲージが電子スキンの感知能力を向上