設備故障診斷系統資訊：基于摩擦納米發電機原理的透明柔性傳感器陣列

基于摩擦納米發電機原理的透明柔性傳感器陣列

*近，在中國科學院北京納米能源與系統研究所的李鐘林王和李從菊的指導下，研究人員如教授的博士生袁祖慶已經開發了一種基于摩擦納米發生器的物理傳感機制，一種透明和靈活的摩擦電傳感陣列(TSA)已經被開發出來。振動故障診斷監測系統分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統變攜，可以自帶電源連續工作4小時。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。該裝置具有高透明度、靈活性和多點觸摸操作，可實現生物機械能量采集、觸覺感知、智能解鎖等功能。這項工作為研究透明和靈活的觸覺傳感器陣列提供了一個新的視角，它發表在*近的 ACS Nano (DOI: 10.1021/Acsnano.7 B03680)上。近年，流動互聯網和智能終端的迅速發展，極大地刺激了智能傳感器技術在人機交互、人工智能和可穿戴設備等領域的探索。在智能設備中，出現了大量的產品，如可折疊顯示器、柔性集成電路和健康監測設備等，這使人們對觸覺傳感器提出了更高的要求。特別是該裝置的寬靈敏度、響應時間、便攜性、舒適性和多功能集成，已成為觸覺傳感器實際應用中的一個熱點。

中國研究人員開發了一種透明靈活的摩擦傳感器陣列、數據圖

目前，基于企業不同學生物理作用機制的觸覺傳感器在器件性能上已經可以取得重大突破進展。市面上的不少公司產品，利用網絡具有相對較高經濟壓力敏感性的壓阻、壓電、電容式傳感器，可探測方法不同程度大小尺度的壓力，但是，基于我們這些活動材料制成的裝置或是依賴于外部電源管理工作，或是一個信號太小易受到嚴重干擾，難以將外部環境應力直接轉化成足夠識別的電信號，因此，在使用中存在問題一定的局限性。而生活中不斷增多的可穿戴和便攜式電子信息產品，要求其既能滿足社會復雜的應用，還能提高適應時代人們在不同場合的使用，從而對傳感器的便利性、舒適性和時尚文化元素有了更高的需求。研究相關人員需要設計并制備的TSA的傳感單元在觸摸時能夠同時產生50伏的開路電壓，而且在低壓力區域之間能夠真正實現2.79mV/Pa的傳感靈敏度和約50ms的響應分析時間。該器件設計產業結構緊湊、操作方式簡單，具有中國大規模生產制造的基礎，可集成于手機、手表等電子商務產品，因此TSA具有非常廣闊的市場開發前景，在人機交互、自驅動機器人、柔性顯示屏和可穿戴電子機械設備中有很多潛在的應用服務價值。