Носимые и растяжимые тензодатчики: материалы, механизмы сенсорного действия и применения

В настоящей работе обобщены последние достижения в разработке и реализации носимых резистивных, емкостных и оптических тензодатчиков. Носимые и растяжимые тензодатчики привлекают значительный исследовательский интерес благодаря применению в персонализированном здравоохранении, регистрации движений человека, интерфейсах «человек–машина», мягкой робототехнике и других областях. Разъединение перекрывающихся наноматериалов, обратимое раскрытие и закрытие микротрещин в сенсорных пленках, а также изменение туннельного сопротивления успешно используются для разработки высокоэффективных резистивных датчиков. В свою очередь, сенсорное поведение емкостных и оптических тензодатчиков в значительной степени определяется изменениями их геометрии при циклах растяжения и снятия нагрузки. Подробно рассмотрены параметры конструкции датчиков, включая растяжимость, чувствительность, линейность, гистерезис и динамическую долговечность. Наконец, подробно освещены перспективные применения носимых тензодатчиков. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый к настоящему времени, носимые тензодатчики все еще находятся на стадии прототипов, и предстоит решить ряд задач, связанных с изготовлением интегрированных и многофункциональных тензодатчиков.