[發明專利]用于組合感測壓力、溫度和濕度的平臺單元

有效

• 申請號: 201380016321.4
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104583762B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: H·?？?/a>;G·舒斯特;M·瑟格夫-巴;V·科隆普;S·格利克斯曼
• 申請（專利權）人: 泰克年研究發展基金會公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;B82Y30/00;H01L29/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民,張全信

技術領域

本發明涉及一種平臺單元，所述平臺單元包括多個用于檢測壓力、溫度和濕度的包含用有機涂層包覆(cap)的金屬納米顆粒的傳感器。

背景技術

生產仿生人工或電子皮膚需要能夠以高分辨率和低響應時間感測壓力、濕度和溫度的大規模傳感器陣列。這些被設計為提供環境的物理和化學信息的傳感器陣列可以被多種應用所利用，所述應用諸如醫用假體和機器人工業。例如，假肢可以覆蓋有人工或電子皮膚，從而為使用者提供不同壓力水平形式的觸覺，并且機器人肢體可以與不同靈敏度的人工或電子皮膚表面集成，以允許用于處理物體的自主控制。機器人外科、健康監測和許多其他潛在應用可以受益于對壓力、溫度和/或濕度條件具有不同靈敏度的人工或電子皮膚的使用(Eltaib等人,Mechatronics2003,13,1163-1177；Lee等人,Mechatronics1999,9,1-31；和Dargahi等人,Int.J.Med.Rob.Comp.Ass.Surg.2004,1,23-35)。

最初設計為手持式消費電子產品和顯示器的柔軟和有彈性部件的柔性傳感器現在正在被開發用作可以安裝在皮膚上的超薄健康監測帶(Tiwana等人,Sens.Actuat.A 2012,179,17-31；和Rogers等人,PNAS,2009,106,10875-10876)。已經成功地展示了柔性傳感器的低功率觸敏平臺，該平臺基于納米線、碳納米管、納米顆粒、橡膠介電層和有機場效應晶體管(Takei等人,Nature Mater.2010,9,821-826；Herrmann等人,Appl.Phys.Lett.2007,91,183105；Siffalovic等人,Nanotech.2010,21,385702；Vossmeyer等人,Adv.Funct.Mater.2008,18,1611-1616；Maheshwari等人,Science,2006,312,1501-1504；Mannsfeld等人,Nature Mater.2010,9,859-864；Pang等人,Nature Mater.2012,11,795-801；Matsuzaki等人,Sens.Actuat.A 2008,148,1-9；Lacour等人,Annual International Conference of the IEEE on Engineering in Medicine and Biology Society(EMBC),2011,8373-8376；Someya等人,PNAS2004,101,9966-9970；Cosseddu等人,IEEE Elec.Dev.Lett.2012,33,113-115；Joseph等人,J.Phys.Chem.C2008,112,12507-12514；Boland,J.Nat.Mater.2010,9,790-792；和Yu-Jen等人,IEEE Elec.Dev.Lett.2011,58,910-917)。

US 2011/0019373公開了優選地在移動終端中應用的用于感測電設備中的周圍條件和/或用于感測使用者的生物計量變量的布置。

US 2012/0062245公開了一種設備，其包括：介電結構，所述介電結構包括彼此由間隔區分隔的多個彈性體區域，所述彈性體區域被配置和布置成響應于壓力，從而壓縮并因此表現出與所述彈性體區域的壓縮狀態對應的改變的有效介電常數；和感測電路，所述感測電路包括多個基于阻抗的傳感器，每個基于阻抗的傳感器包括一部分介電結構并且被配置和布置成通過提供對施加于鄰近每個傳感器的介電結構的壓力的指示來響應于介電常數的變化。