ゲント大学の imec の関連実験室からの研究者は人間かロボティック皮のような適用範囲が広い表面の使用のためのせん断センサーを、製造する革新的な方法を発明しました。 新しいセンサーは薄く適用範囲が広い基板で埋め込まれる光学技術に基づいています。
垂直に適用される圧力に対して材料の表面へ応用平行であるセンサーの測定の剪断応力を、すなわち重点を置きますせん断して下さい。 ほとんどのせん断センサーはマイクロ電気機械システムに基づき (MEMS)、堅い Si の基板で製造されます。 これらのセンサーは高密度および感度があることができますが公平に厚いおよび欠乏の柔軟性です。 さらに、作業は電気測定に基づいています、従ってそれらは電磁干渉に敏感です。
剪断応力によって変形させてシリコーンの層がセンサースタックのスキーマ。
剪断応力を控えめに測定できるセンサーのための相当な要求があります。 これらはコンパクト、適用範囲が広くなければなりません従って移動身体部分で使用され、曲げられた表面のまわりで包むことができます。 要求は例えばせん断センサーを使用する皮摩擦を測定するための医学界から語頭音添加と切り株の間に特に、来ます。 しかしそれらはまた他のアプリケーションフィールドで使用できます。 ロボット工学では、例えば、適用範囲が広いせん断センサーは敏感な人工皮の作成を助けることができます。
Imec の研究者は光学技術を使用してそのような適用範囲が広いせん断センサーを製造する方法で最近報告してしまいました。 光学センサーに高い感度、大きいダイナミックレンジがあり、電磁干渉の騒音に敏感ではないです。 なおそれらはそれらを可能性としては非常にコンパクト、強く適用範囲が広くさせる適用範囲が広い基板で埋め込むことができます。
革新的なセンサーは非常に薄く、適用範囲が広い基板に光学コンポーネントを埋め込むことを割り当てるプロセスとなされます (50µm に)。 1 台のそのようなセンサーはシリコーンから成っている透過 deformable 層分かれている (VCSEL)縦キャビティ表面出るレーザーソースおよびフォトダイオードから成っているスタックです。 スタックでは、スタックに適用される剪断応力がないときフォトダイオードがほとんどのレーザー光線を捕獲するように VCSEL およびフォトダイオードは互いに直面し、一直線に並びます。 剪断応力が応用である時、相関的なレーザーおよびフォトダイオード移動互い。 フォトダイオードによって捕獲されるレーザー光線の変更は剪断応力のための測定です。
プロトタイプセンサーはシリコーン物質的な Sylgard 184 の層を使用してなされました。 シリコーン材料の変形は応用剪断応力への線形応答を示しました。 次のステップではセンサーデザインを適応させるためにまた剪断応力の方向を明記できるように、研究者は働いています。