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靈活創新的剪切醫療應用的傳感器

Published on October 21, 2010 at 8:04 PM

IMEC的相關實驗室在根特大學的研究人員發明了一種創新的方式,靈活的表面上使用,如人類或機器人皮膚,編造剪切傳感器。新的傳感器是基於嵌入式光學技術,在薄薄的柔性基板。

剪切傳感器測量剪應力,即強調,應用於材料表面平行,而不是一個垂直應用的壓力。大多數剪切傳感器基於微機電系統(MEMS),剛性 Si襯底上製造。這些傳感器可以有一個高密度和敏感性,但他們都比較粗,缺乏靈活性。此外,他們的活動是電氣測量的基礎上,使他們對電磁干擾敏感。

傳感器棧的架構,通過剪應力變形的矽層。

有一個傳感器,可以測量剪應力及時的大量需求。這些都必須緊湊和靈活的,因此它們可以被用來移動身體部位纏曲面。需求的,尤其是醫學界,將使用剪切的傳感器,例如測量之間的假肢和殘肢的皮膚摩擦,。但他們也可以用在其他應用領域。在機器人,例如,靈活剪切傳感器可以幫助創建一個敏感的人造皮膚。

IMEC的研究人員最近報導了一種方法來製造這種靈活剪切傳感器採用光學技術。光纖傳感器具有靈敏度高,動態範圍大,不容易受到電磁干擾噪聲。此外,它們可以被嵌入在柔性基板上,使他​​們潛在的非常緊湊,強大和靈活。

創新的傳感器是一個過程,它允許嵌入到非常薄的和靈活的基板(下降到50微米)的光學元件。一個這樣的傳感器是一個堆棧,一個垂直腔表面發射激光器(VCSEL)源和變形的矽膠製成的一種透明層分開一個光電二極管組成。 VCSEL和光電二極管堆棧中,面對對方,使光電二極管捕捉最激光燈時沒有剪應力應用於堆棧對齊。當剪應力,激光和光電二極管彼此之間的相對移動。捕獲的激光光線的變化,由光電二極管是一種剪應力的措施。

原型傳感器使用了一層矽材料Sylgard 184。有機矽材料的變形剪切應力呈線性響應。下一步,研究人員正在努力適應傳感器的設計,所以它也可以指示方向的剪應力。

Last Update: 3. October 2011 01:57

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