智能线：可以制造压敏的“电子皮肤”

沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员，现在开发了智能线，可以检测施加在它们身上的压力的强度和位置。...

引言

智能线，可以被编织进电子皮肤，用于机器人，医学假肢。包含柔性电子材料的编织物，出现在许多新颖的产品上，例如具有内置屏幕和太阳能面板的衣服。更加另人印象深刻的是，这些织物可以作为电子皮肤使用，感知周围的环境，而且可以应用机器人和医学假肢。沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员，现在开发了智能线，可以检测施加在它们身上的压力的强度和位置。

原理

更加柔性的传感器功能，可以检测到物质电气性能的差异，从而反映出压力，温度，湿度和气体的存在的。电子皮肤由几个单独的传感器阵列构成。这些阵列目前需要复杂的布线和数据分析，使得他们更重，更大或者相对于量产更昂贵。

该大学物理科学和工程专业的Yanlong Tai 和 Gilles Lubineau找到了一个不同的方法。他们通过由纳米技术：单壁碳纳米管 （SWCNTs），给棉线涂上一层奇特材料，制造了智能线。

“棉线是经典的纺织材料，所以他们似乎是一个逻辑选择。”Lubineau说。“纳米管网络，也具有压敏电阻特性，这意味着它们的电阻取决于施加给他们的压力。”

研究人员展示了他们的线，当受到更强的机械压力时，降低了电阻，并且至关重要的是，电阻的强度变化，也依赖于SWCNT涂层的厚度。

这些发现导致研究人员的巨大突破：他们开发了一层厚厚的SWCNT层的线，一端涂层厚度逐渐变细，直到另外一端变得薄薄的。然后，通过将线配成一对，一根厚度分级，一根厚度均匀。研究人员不仅能监测到应用压力载荷的强度，而且是沿线负载的位置。“我们的系统，不是第一项感知应用压力强度和位置的技术，但是我们的分级结构避免复杂的电极布线，繁重的数据记录和分析。”Tai说。

应用

研究人员使用他们的智能线，建立了二维和三维阵列，准确地检测真实的人类或者机器人感受的压力，

“我们希望通过我们智能线创造的电子皮肤，可以让许多机器人或者医学假肢受益，相对于这些来说，压力传感器很重要，例如人工手臂。”Lubineaus说。

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