传统的压力传感器依赖于固体传感元件。近日,受浸没荷叶表面空气截留现象的启发,新加坡国立大学Benjamin C. K. Tee设计了一种压力传感器,该传感器使用固体-液体-液体-气体多相界面和截留的弹性空气层来调节界面处的电容,使其随压力变化。
本文要点:
1) 通过创建超光滑界面并在纳米级和微尺度上构建电极,作者实现了近乎无摩擦的运动,从而实现了近乎理想的压力传感性能。使用与超光滑电极表面协同作用的闭孔柱阵列结构,该传感器实现了优异的线性度(R2=0.99944 ± 0.00015;非线性,1.49 ± 0.17%),同时具有超低磁滞(1.34 ± 0.20%)和非常高的灵敏度(79.1 ± 4.3 pF kPa−1)。
2) 该传感器可以在湍流、体内生物环境和腹腔镜手术过程中工作。该策略将在复杂的流体环境中实现超灵敏和超精确的压力监测,其性能超出了当前最先进技术的范围。
Wen Cheng et.al Frictionless multiphasic interface for near-ideal aero-elastic pressure sensing Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01628-8
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01628-8