哈佛研究人员开发自供电传感器用于软机器人和智能服装

哈佛约翰·A·保尔森工程和应用科学学院（SEAS）的研究人员开发了一种柔软、可伸缩、自供电的温度计，可以集成到智能机器人和可伸缩电子设备中。

该研究发表在《国家科学院院刊》上。

Zhigang Suo 是 SEAS 的 Allen E. 和 Marilyn M. Puckett 机械和材料教授，也是该论文的首席作者。

“我们开发了高灵敏度和快速响应时间的软温度传感器，开启了新的可能性，用于创建新的人机接口和软机器人，在医疗保健、工程和娱乐领域。” Suo 说。

温度计的结构

温度计由三个部分组成：电解质、电极和介电材料。电解质/介电界面积累离子，介电/电极界面积累电极。这种电荷失衡导致电解质中形成离子云，当温度变化时，离子云的厚度会改变并产生电压。虽然电压对温度敏感，但对拉伸不敏感。

温度计的设计非常简单，因此可以根据应用定制传感器。可以选择不同的材料，以不同的方式排列，并优化不同的任务。

定制传感器

Yecheng Wang 是 SEAS 的博士后研究员，也是该论文的第一作者。

“由于设计非常简单，因此可以根据应用定制传感器。可以选择不同的材料，以不同的方式排列，并优化不同的任务。” Wang 说。

研究人员可以将电解质、介电和电极排列成不同的配置，从而得到四种温度传感器的设计。他们通过将传感器集成到软抓握器中，并测量热硬煮鸡蛋的温度来测试它。传感器比传统的热电温度计更敏感，并且可以在 10 毫秒内响应温度变化。

“我们证明了这些传感器可以制作得很小、稳定，甚至透明。” Wang 说。

温度计可以测量高达 200 度 Celsius 或低至 -100 度 Celsius 的温度，取决于使用的材料。

“这种高度可定制的平台可以带来新的发展，以实现和改进一切和每个人的互联网。” Suo 说。