일체형 고민감 유연 압력 센서

초록

본 연구에서는 기존 비일체형 압력센서의 민감도 저하와 기계적 불안정성을 동시에 극복하기 위해, 고감도와 높은 기계적 안정성을 구현한 새로운 일체형 유연 정전용량식 압력센서를 제안하였다. 제안된 센서는압력 인가 시 단일벽 탄소나노튜브(SWNT)가 표면함침된 마이크로 돔 구조체와 상대 전극 간의 유효 전극면적변화를 이용하는 감지 메커니즘을 도입하여, 기존의 양전극간 거리 변화 기반 센서보다 약 9배 향상된 감도를달성하였다. 화학적 결합을 통한 일체형 구조 형성으로 계면 결함 및 신호 드리프트를 억제하였으며, 10,000회반복 하중 및 5R 굽힘 3,000회 후에도 초기 성능을 유지하는 우수한 내구성을 보였다. 또한 8 Pa의 낮은압력에서도 정밀 감지와 50 ms의 빠른 응답속도를 나타냈으며, 인체 요골 동맥의 맥박을 정확히 감지함으로써실제 적용 가능성을 입증하였다.

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