新型石墨烯压力传感器 触摸性能更胜一筹

UNIST最近研发出一种新型的传感器数组,能够同时测量小于10kPa的任何物体,能应用于3D触控面板,大大提高了传感器的压力侦测范围。

  压力传感器对智能手机、平板电脑等电子触摸产品来说是不可或缺的。但目前,大多数以硅信道以及硅氧化物为基础的电介质晶体管存在不透明度或不灵活的问题,因此,成为制造高整合压力传感器数组与透明压力传感器时的一大阻碍。

  近日,来自韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST)的科研人员研发出了一种新型的传感器数组,能够同时测量小于10kPa的任何物体,例如轻敲至大于2MPa、人体的重量等,还能应用于3D触控面板或慢跑鞋,大大提高了传感器的压力侦测范围。这项研究结果发表在近期的《Nature Communications》上。


  目前,大多数的晶体管制造都采用硅信道以及基于硅氧化物的电介质。然而,这些晶体管通常不是缺乏透明度就是不够灵活,因而可能成为制造高整合的压力传感器数组与透明压力传感器时的一大阻碍。

  而UNIST的研究人员开发的这种新型的数组技术十分具有发展前景,因为它能根据侦测触控动作产生电信号,并同显示侦测对象的位置以及压力的大小,而且还较传统的压力传感器更具有透明度以及消耗较低功耗,这和目前针对图形所用的触控传感器是不同的。

  UNIST材料科与工程研究所教授Jang-Ung Park带领研究团队共同进行这项研究,他们采用高度导电且带有空气介电层的透明石墨烯,以及能够在可折迭基板一侧撷取空气的弹性体。



  该数组能够侦测导致气隙介电质变形的滑动、轻触与手指的压力,提供一种测量压力大小与位置的方法。再者,相较于被动矩阵类型,这种新型的数组所消耗的功率较少,反应时间也更快。


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