薩塞克斯大學(xué)材料物理小組的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種應(yīng)變傳感器，該傳感器可以檢測(cè)羽毛的觸感，并被譽(yù)為“有史以來(lái)最敏感的傳感器”。

研究人員認(rèn)為，他們的傳感器可以為可穿戴技術(shù)帶來(lái)更高的靈敏度，以測(cè)量患者的生命體征，并提高監(jiān)測(cè)建筑物和橋梁結(jié)構(gòu)完整性的系統(tǒng)。

該傳感器的應(yīng)變能力比目前市場(chǎng)上的應(yīng)變儀高80倍，并且電阻變化比研究中最敏感的材料高100倍。

研究員Marcus O'Mara表示：“下一波應(yīng)變傳感技術(shù)使用了諸如橡膠之類的彈性材料，并注入了導(dǎo)電材料，例如石墨烯或納米銀顆粒，并且已經(jīng)開(kāi)發(fā)了十多年。

“我們相信這些傳感器是向前邁出的一大步。與科學(xué)文獻(xiàn)中引用的線性應(yīng)變傳感器和非線性應(yīng)變傳感器相比，我們的傳感器展現(xiàn)出有史以來(lái)最大的電阻絕對(duì)變化�！�

艾倫·道爾頓（Alan Dalton）教授說(shuō)：“這項(xiàng)有前途的技術(shù)可能在醫(yī)療保健，運(yùn)動(dòng)成績(jī)監(jiān)控等成熟領(lǐng)域以及諸如軟機(jī)器人等快速發(fā)展的領(lǐng)域特別有用。

“我們的研究開(kāi)發(fā)了廉價(jià)，可擴(kuò)展的健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，以測(cè)量從人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)到生命力監(jiān)測(cè)的所有內(nèi)容。可以在患者的身體上使用多種設(shè)備，無(wú)線連接并相互通信，以提供實(shí)時(shí)，移動(dòng)式健康診斷，而費(fèi)用僅為目前的一小部分。”

研究人員通過(guò)將大量石墨烯納米片結(jié)合到具有出色機(jī)電性能的結(jié)構(gòu)中來(lái)構(gòu)建傳感器。他們認(rèn)為他們的方法有可能擴(kuò)展到二維二維材料的廣泛范圍。

當(dāng)前，商用量規(guī)設(shè)備具有相對(duì)較低的靈敏度和應(yīng)變范圍，這妨礙了身體運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)所需的高應(yīng)變感測(cè)。

由于可以在石墨烯層中檢測(cè)到的少量電阻，新型傳感器能夠檢測(cè)到材料上的微小應(yīng)變。

它們既可以進(jìn)行高靈敏度的低應(yīng)變感測(cè)，以進(jìn)行脈沖監(jiān)測(cè)，又可以對(duì)因記錄電阻變化而導(dǎo)致的胸部運(yùn)動(dòng)和關(guān)節(jié)彎曲進(jìn)行高應(yīng)變測(cè)量。

研究員Sean Ogilvie博士說(shuō)：“商用應(yīng)變傳感器通�；�于金屬箔規(guī)，相對(duì)于靈敏度和應(yīng)變范圍而言，其精度和可靠性更高。納米復(fù)合材料具有彈性，因此是下一代應(yīng)變傳感器的有吸引力的候選材料，但由于納米級(jí)聚合物的液體性質(zhì)，非線性效應(yīng)（例如磁滯和蠕變）阻礙了工業(yè)廣泛采用，這使得納米復(fù)合材料具有精確，可重復(fù)的特點(diǎn)。應(yīng)變讀數(shù)是一個(gè)持續(xù)的挑戰(zhàn)。

“我們的傳感器以一種可重復(fù)的，可預(yù)測(cè)的模式穩(wěn)定下來(lái)，這意味著盡管有這些影響，我們?nèi)匀豢梢蕴崛〕鰬?yīng)變的準(zhǔn)確讀數(shù)�！�