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柔性傳感器的詳細介紹

五度易鏈 2018-10-24 2870 95

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目前,許多智能化的檢測設備已經大量地采用了各種各樣的傳感器,其應用早已滲透到諸如工業生產、海洋探測 、環境保護 、醫學診斷 、生物工程 、宇宙 開發 、智能家居等方方面面。 隨著信息時代的應用需求越來越高,對被測量信息的范圍、 精度和穩定情況等各性能參數的期望值和理想化要求逐步提高。針對特殊環境與特殊信號下氣體 、壓力 、濕 度的測量需求,對普通傳感器提出了新的挑戰。

  伴隨著科技的發展,現今的傳感器也開始有新的變革。傳感器的應用范圍也已經擴展到了工業,醫學和環境等方面。

  隨著信息時代的應用需求越來越高,對被測量信息的范圍、 精度和穩定情況等各性能參數的期望值和理想化要求逐步提高。針對特殊環境與特殊信號下氣體 、壓力 、濕 度的測量需求,對普通傳感器提出了新的挑戰。

  面對越來越多的特殊信號和特殊環境,新型傳感器技術已向以下趨勢發展:開發新材料 、新工藝和開發新型傳感器;實現傳感器的集成化和智能化;實現傳感技術硬件系統與元器件的微小型化;與其它學科的交叉整合的傳感器。同時 , 希望傳感器還能夠具有透明、柔韌 、延展 、可自由彎曲甚至折疊 、便于攜帶、可穿戴等特點 。隨著柔性基質材料的發展,滿足上述各類趨勢特點的柔性傳感器在此基礎上應運而生 。

  柔性電子介紹

  柔性電子(Flexible Electronics)又稱為塑料電子(Plastic Electronics)、印刷電子(PrintedElectronics)、有機電子(Organic Electronics)、聚合體電子(Polymer Electronics)等;是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術。

  在人們的印象中,有機材料,如塑料等,都是很好的絕緣體,很少有人會想到塑料也能導電。近年來,由于對導電高分子的研究有了新突破,有機材料可以從傳統的絕緣體變成可導電的半導體,柔性電子便應運而生?,F代化學等技術的發展,促進了柔性電子這樣一門學科的發展。

  柔性電子制造的關鍵包括制造工藝、基板和材料等,其核心是微納米圖案化(Micro- and Nanopatterning)制造,涉及機械、材料、物理、化學、電子等多學科交叉研究。

  柔性電子以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫療、國防等領域具有廣泛應用前景,如柔性電子顯示器、有機發光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子報紙、電子皮膚(Skin Patches)/人工肌肉等。

  柔性電子除整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術等領域技術外,同時橫跨半導體、封測、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產業,可協助傳統產業,如塑料、印刷、化工、金屬材料等產業的轉型,提升產業附加值,因此柔性電子技術的發展必將為產業結構和人類生活帶來革命性的變化。

  柔性傳感器的特點

  柔性材料是與剛性材料相對應的概念,一般,柔性材料具有柔軟 、低模量 、易變形等屬性 。常見的柔性材料有:聚乙烯醇( P V A ) 、聚酯 ( P E T ) 、聚酰亞 胺 ( P I ) 、聚萘二甲酯乙二醇酯( P E N ) 、紙片 、紡織材料等 。

  而柔性傳感器則是指采用柔性材料制成的傳感器,具有良好的柔韌性、延展性、甚至可自由彎曲甚至折疊,而且結構形式靈活多樣,可根據測量條件的要求任意布置,能夠非常方便地對復雜被測量進行檢測。新型柔性傳感器在電子皮膚 、醫療保健 、電子、電工 、運動器材 、紡織品 、航天航空 、環境監測等領域受到廣泛應用。

  柔性傳感器的分類

  柔性傳感器種類較多,分類方式也多樣化 。

  按照用途分類,柔性傳感器包括柔性壓力傳感器 、柔性氣體傳感器 、柔性濕度傳感器 、柔性溫度傳感器 、柔性 應變傳感器 、柔性磁阻抗傳感器和柔性熱流量傳感器等;

  按照感知機理分類,柔性傳感器包括柔性電阻式傳感器 、柔性電容式傳感器 、柔性壓磁式傳感器和柔性電感式傳感器 等 。

       柔性傳感器的使用為可穿戴智能設備的普及提供了硬件條件,柔性傳感器的技術改革也會不斷有新動態。

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