Forskare har rapporterat en högpresterande och transparent nanoforce touchsensor genom att utveckla en tunn, flexibel, och transparent hierarkisk nanokompositfilm (HNC). Forskargruppen säger att deras sensor samtidigt har alla nödvändiga karaktärer för industriell tillämpning:hög känslighet, genomskinlighet, böjande okänslighet, och tillverkningsbarhet.

Force touch-sensorer som känner igen platsen och trycket för externa stimuli har fått stor uppmärksamhet för olika tillämpningar, såsom bärbara enheter, flexibla displayer, och humanoida robotar. I årtionden, enorma mängder forskning och utveckling har ägnats åt att förbättra tryckkänsligheten för att förverkliga avkänningsanordningar av industriell kvalitet. Dock, det är fortfarande en utmaning att använda kraftberöringssensorer i flexibla applikationer eftersom avkänningsprestandan kan förändras och försämras av inducerad mekanisk påkänning och deformation när enheten böjs.

För att övervinna dessa problem, forskargruppen fokuserade på utvecklingen av icke-luftgapsensorer för att bryta sig loss från den konventionella tekniken där force touch-sensorer måste ha luftgap mellan elektroderna för hög känslighet och flexibilitet.

Den föreslagna trycksensorn utan luftgap är baserad på en transparent nanokompositisolator som innehåller metallnanopartiklar som kan maximera kapacitansförändringen i dielektrikum enligt trycket, och ett nanograterande substrat som kan öka transparensen såväl som känsligheten genom att koncentrera trycket. Som ett resultat, teamet lyckades tillverka en mycket känslig, transparent, flexibel kraftberöringssensor som är mekaniskt stabil mot upprepade tryck.

Vidare, genom att placera avkänningselektroderna på samma plan som neutralplanet, kraftberöringssensorn kan fungera, även när du böjer dig till kulspetspennans radie, utan förändringar i prestationsnivåer.

Den föreslagna kraftberöringen har också tillfredsställt kommersiella överväganden vid massproduktion, såsom enhetlighet för stora ytor, produktionsreproducerbarhet, och tillförlitlighet enligt temperatur och långvarig användning.

Till sist, forskargruppen applicerade den utvecklade sensorn på en pulsövervakningsbar sjukvårdsbärbar enhet och upptäckte en mänsklig puls i realtid. Dessutom, forskargruppen bekräftade med HiDeep, Inc. att en sjutums sensor för stor yta kan integreras i en kommersiell smartphone.