石墨烯气凝胶全柔性触觉传感器的设计、组装及性能

作     者：王保民 李义云 陈天弟 汪秉吉 刘雨富 马立民 杨生荣 高欣 王金清 WANG BaoMin;LI YiYun;CHEN TianDi;WANG Bingji;LIU YuFu;MA LiMing;YANG ShengRong;GAO Xin;WANG JingQing

作者机构：兰州理工大学机电工程学院兰州730050 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室兰州730000 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室兰州730000 

基　　金：国防科工局基础研究计划项目(编号:JCKY2019130C105) 国家自然科学基金面上项目(批准号:51975562)资助 

出 版 物：《中国科学：技术科学》 (Scientia Sinica(Technologica))

年 卷 期：2023年第53卷第4期

页      码：499-508页

摘      要：针对柔性触觉传感器存在的设计难度大、抗干扰性差、不易封装以及线路布置困难等问题,基于Storakers材料模型的应变能密度函数发展了一种基于石墨烯气凝胶(graphene aerogel,GA)的具有“气泡膜”结构的全柔性触觉传感器的设计方法.通过模拟分析发现,相对于“三明治”结构,“气泡膜”结构的GA柔性触觉传感器具有更好的抗干扰性.在此基础上,设计并组装了“气泡膜”结构的GA全柔性触觉传感器,通过实验证实该GA全柔性触觉传感器具有优异的传感特性、力学特性和抗干扰特性.同时,设计开发了压阻式传感阵列的信号采集系统,并成功实现了其对力的大小、物体位置和形状等信息的实时采集和传感监测.

主 题 词：石墨烯气凝胶 全柔性触觉传感器 气泡膜结构 数值模拟 传感应用 

学科分类：081702[081702] 080202[080202] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SST-2022-0169

馆 藏 号：203121077...