研究人员设计出非接触式薄膜传感器 2024-06-25 

  

  当另一个人的手指悬停在你的皮肤上时,你可能会感觉到他们在触摸你,但这种感觉不一定是接触,而是接近。近期,研究人员在《ACS应用材料与界面》杂志上撰文,他们设计了一种柔性的薄膜,可以在不接触物体的情况下感知附近物体的存在。非接触式传感器可以在不直接接触物体的情况下识别或测量物体。这些设备的例子包括红外温度计和车辆接近通知系统。一种类型的非接触式传感器依靠静电来检测亲密度和小动作,并有可能增强智能设备,例如允许手机屏幕识别更多的手指手势。然而,到目前为止,它们在被检测到的物体类型、带电时间和制造难度方面受到限制。因此,研究人员想要创造一种基于静电的柔性传感器来克服这些问题。
  研究人员首先简单地制造了一个由三部分组成的系统:顶部传感层为氟化乙烯-丙烯(FEP),中间层和底部分别为导电膜和柔性塑料基底。FEP是一种驻极体,一种带电并产生外部静电场的材料,类似于磁铁产生磁场的方式。然后,他们给基于FEP的传感器充电,使其可以使用。
  当物体接近FEP表面时,其固有的静电导致电流在传感器中流动,从而在没有物理接触的情况下“感觉”到物体。由此研发的清晰而灵活的传感器检测到了由玻璃、橡胶、铝和纸制成的物体,这些物体几乎与它接触,但并不完全接触,距离为2到20毫米(不到一英寸)。该传感器在近2个小时的时间里保持了3000多个不同的“接近-撤回”循环的电荷。
  在新传感膜的演示中,研究人员将其贴在眼镜镜片的内侧。当一个人
  戴上眼镜时,眼镜会注意到睫毛的靠近,并在佩戴者眨眼时识别出莫尔斯电码中的“E C U S T”,这是研究机构的缩写。研究人员表示,未来,他们的非接触式传感器可以用来帮助无法说话或使用手语的人进行交流,甚至在驾驶时检测嗜睡。(领妍