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阻礙柔性傳感器發展的難題有哪些?

阻礙柔性傳感器發展的難題有哪些?

時間:2019-03-13 17:40 來源: 作者:廣州南創 點擊:

  作為一種靈活的電子元器件,柔性傳感器是伴隨著物聯網和可穿戴設備火起來的。據悉,科學家曾將柔性傳感器用于可穿戴醫療產品上,幫助病人搜集相關醫療數據,后來很多便捷式的柔性可穿戴產品相繼出現……近幾年,很少在網上看到柔性傳感器相關的新聞報道,究其原因,最關鍵的還是尚未解決柔性傳感器技術很多的商業化難題。

  

 

  柔性傳感器有哪些作用?

  要了解柔性傳感器,首先要明白柔性電子的概念,柔性電子涉及很多領域,近日華為發布的柔性可折疊手機也采用了柔性電子技術,一般的柔性電子采用有機和無機材料混合制造,具有非常好的柔韌性。柔性傳感器是利用柔性材料制作的傳感器,這種傳感器具有非常強的環境適應性,同時隨著物聯網和人工智能的發展,很多柔性傳感器具有集成度高和智能化的特點。

  柔性傳感器的優勢讓它有非常好的應用前景,包括在醫療電子、環境監測和可穿戴等領域。例如在環境監測領域,科學家將制作成的柔性傳感器置于設備中,可監測臺風和暴雨的等級;在可穿戴方面,柔性的電子產品更易于測試皮膚的相關參數,因為人的身體不是平的。

  阻礙柔性傳感器發展的難題有哪些?

  首先是材料,目前制作柔性傳感器的材料有很多,主要是金屬材料、無機半導體材料、有機材料和柔性基底,以金屬材料來說,運用金銀銅等導體材料做電極和導線這個難度不大;無機半導體材料包括很多,據悉,科學家曾采用以ZnO和ZnS為材料制作了一種柔性傳感器,利用了光電效應,這其中的難題是材料的彎曲度有限;有機材料的柔韌性更好,但是對壓阻和電容信號敏感度不如金屬材料,在高精度的測量領域發展受限;柔性基底的材料非常有限,比較成功的是聚二甲基硅氧烷(PDMS),未來仍有很多材料待挖掘出來等。前不久,有研究機構發現碳材料也能制造柔性傳感器,但是需要石墨烯材料配合,這也是很久未能解決量產的一種材料。

  其次是制作方法,想得到高性能的柔性傳感器,必須要特殊的方面制作。尤其需要活性材料和柔性基板,因為柔性傳感器對尺寸和厚度都有很嚴苛的要求,不然達不到性能的要求。還有一大難題是制作時候的導電性要求很高,完全時候的良率會有很大影響。

  最后是產業鏈協同,這限制了柔性傳感器的應用和想象空間,畢竟一個完整的產品需要很多器件,傳感器實現彎曲,其它相關器件性能如何保證,這是產業都需要考慮的難題。

  盡管柔性傳感器離真正的商用化還有很長的路要走,但是前景仍是明朗的,尤其是在可穿戴領域,有很大的發揮空間。

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