ACS Nano：无信号融合的双模态触觉传感器以实现用户交互应用

柚子

2022-01-30

构建具有多模态传感能力的触觉传感器是开发应用于仿人机器人和智能假肢的人造皮肤的基础。然而，在不涉及复杂算法和计算的情况下，如何直观和无干扰的读取多个触觉信号仍然是一个很大的挑战。中科院北京纳米能源与系统研究所潘曹峰研究员和深圳大学王春枫副研究员通过将光学和电子学的传感机制进行稽核，构建了一种无任何干扰的压力-温度双模态触觉传感器，实现了压力和温度的同时独立传感，无需信号分离算法和计算。

本文要点：

（1）该双模态传感器由ZnS-CaZnOS和聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)耐热材料构成的机械致发光杂化材料所组成，可以分别将压力和温度转换为光信号和电信号。

（2）研究表明，该设备在21-60 °C范围内的最高温度灵敏度为0.6% °C^-1，，并且能够对低至2 N的外加力进行视觉传感。与此同时，该设备的抗干扰和发光特性也使其能够在机器人中实现用户交互式应用程序加密通信以及温度-压力监测和无线信号传输。综上所述，这一工作为解决多模态触觉传感器的信号干扰问题提供了一种新的方案，并且可以被推广应用于其他多功能传感设备中。

Xiaole Ma. et al. Bimodal Tactile Sensor without Signal Fusion for User-Interactive Applications. ACS Nano. 2022

DOI: 10.1021/acsnano.1c09779

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c09779