La percée du capteur de pression souple résout les goulots d'étranglement les plus difficiles dans les domaines

La technologie de détection médicale a fait de grands progrès ces dernières années, avec le développement d'appareils portables capables de suivre le pouls, la fonction cérébrale, les biomarqueurs de la sueur, etc. Cependant, il y a un gros problème avec les capteurs de pression portables existants :même la plus petite pression, quelque chose d'aussi léger qu'une chemise à manches longues serrée sur un capteur, peut les dérégler.

Les ingénieurs du Texas ont résolu ce problème, qui tourmente le domaine depuis des années maintenant. Et ils l'ont fait en innovant une toute première approche de détection hybride qui permet à l'appareil de posséder les propriétés des deux principaux types de capteurs utilisés aujourd'hui.

Le domaine des capteurs de pression flexibles est extrêmement encombré, et après deux décennies, nous avons atteint un goulot d'étranglement parce que personne ne pouvait résoudre le compromis entre la pression et la sensibilité », a déclaré Nanshu Lu, professeur agrégé au Département de génie aérospatial et de mécanique du génie. C'est le premier capteur capable de tirer parti d'un nouveau mode hybride pour résister à la pression sans perte significative de sensibilité."

Les capteurs de pression souples sont aujourd'hui généralement constitués de trois couches - une couche de détection déformable prise en sandwich entre une paire d'électrodes. Ces capteurs appartiennent généralement à l'une des deux catégories suivantes :piézo-capacitifs et piézo-résistifs.

L'équipe de Lu a utilisé un nanocomposite électriquement conducteur et hautement poreux comme couche de détection et a ajouté une couche isolante supplémentaire au capteur, ce qui lui a donné les capacités des deux types de capteurs. C'est cette nouvelle détection hybride qui lui permet de mieux résister à la pression.

"Lorsque nous appliquons une pression externe, la sensibilité chute, mais reste comparable à celle d'autres capteurs à pression nulle", a déclaré Lu.

Lu est depuis longtemps une pionnière dans ce domaine de la détection, principalement grâce à sa technologie de tatouage électronique - une série d'appareils si légers et extensibles qu'ils peuvent être placés sur le cœur, le cerveau ou le muscle pendant de longues périodes avec peu ou pas inconfort.

Maintenant, elle travaille sur des moyens de permettre au matériau du capteur d'être enroulé autour de presque n'importe quel objet et de lui donner la sensibilité de la peau humaine. L'application la plus évidente consiste à l'enrouler autour des mains et des doigts robotiques pour leur donner la capacité de reconnaître des objets en les touchant. Mais il y a bien d'autres choses qu'il pourrait faire. "Les applications pourraient être illimitées", a déclaré Lu. "Extensible, la peau électronique peut être enroulée autour de presque n'importe quel objet."