可折叠键盘(高透明可折叠便携式键盘问世——随时随地记录生活)

可折叠键盘

一般来说,追求生产过程的“简便”和设备的“多功能”这两者是相互矛盾的。在新加坡南洋理工大学与延世大学的最新研究中,研究人员利用纸表面的粗糙度的并对其进行结构设计制备出具有高性能的电容式压力传感器。该电容器可以用作具有高压敏感度和短响应时间的柔性电容式压力传感器,并且可以在大面积上廉价地制造。此外,纸质压力传感器被集成到一个功能齐全的3D触摸板设备中,这是实现广泛应用的关键一步。

▲这种键盘表现出高度柔性
▲打出“Yonsei University”

触觉传感是21世纪以来人类广泛关注的主题之一。仿生机器人、智能设备外接键盘等触觉敏感消费产品的众多需求对触觉传感设备的开发技术要求越来越高。人的手可以感觉到湿度、硬度、温度和粗糙度的变化,这些与皮下的组织结构有关。电容传感机理是触觉传感器的工作机制之一。其中介电弹性体执行器(DEA),提供了一个可折叠携带触觉设备的新思路,它们可以直接“感觉”到的表面上的力学变化,并且可以实现电控。

在这项技术中研究人员开发了一种多层组合的透明柔性电容传感。这种透明电容传感设备每一层分别为导电水凝胶,银纳米线和作为介电层的丙烯酸弹性体。所需的提高灵敏度的表面结构可以通过预先设计的电极模式来控制。对于50mN的力响应时间在毫秒级别。由于每一层材料的精确选择,实现了高达76%的高透明度。
▲简单的制备过程
▲成品高度透明
          
▲键盘的结构与高灵敏度
▲受到压力时内表面结构接触导致电容变化

最新研发的这种触觉传感设备的电极装置利用导电水凝胶、银纳米线、透明丙烯酸弹性体、PDMS等多层组合实现高度透明并且简单的制备工艺还实现了电控型以及灵活的操作性和工作可靠性。这将在触觉传感设备领域如压力检测、盲文键盘、高透明超薄便携键盘上得以应用。
 
参考文献:Small 2017 DOI: 10.1002/smll.201702312

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