柔性力传感技术


但对于 NanoSen 公司首席运营官兼首席财务官约瑟夫-斯蒂芬斯(Joseph Stephens)来说,真正的革命完全是从材料本身开始的。在 NanoSen,这场革命是通过柔性力传感技术--使精确度可测量的材料--实现的。

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"现在,它们终于可以了。"史蒂芬斯苦笑着说。

从实验室突破到市场现实

NanoSen 建立在开姆尼茨理工大学十多年的研究基础之上,该团队在那里开发出了新一代聚合物纳米复合材料 (PNC)--柔软、灵活且具有电活性。

通过专有工艺,NanoSen 将医用级硅胶转化为薄型、导电且耐用的传感器材料
其结果是:0.4 毫米的薄膜能够测量0.01 N 至 150 N 的力,可承受6,200 N 的过载,并可承受2 , 000 万次负载循环,而不会造成性能损失。

斯蒂芬斯说:"这是分拆上市的最佳时机,"
。"技术已经准备就绪,需求是真实的,从实验室到工业的过渡终于有了意义。"

从电阻到阻抗--感知力的新方法

传统的力传感器通过测量电阻电容来工作。
NanoSen 的材料不仅能测量电阻电容,还能测量更多。

Stephens 解释说:"当我们的 PNC 被压缩时,导电纳米粒子就会靠拢,"
"这就同时改变了电阻和电容。我们同时测量两者--这就是阻抗--结果要稳定和精确得多。

通过结合两种测量原理,NanoSen 传感器可补偿漂移和温度效应,从而减少校准工作,并提供更纯净、更可靠的数据

换句话说:误差更少,每次测量的可信度更高。

为灵活性和设计师而设计

NanoSen 的愿景不仅仅是销售传感器。
,而是提供材料本身--这样工程师就可以塑造、切割材料,并将其集成到自己的系统中。

单个传感器元件只需两层:PNC 薄膜和电极结构。
这些电极可根据灵活性和性能要求印制在PET、TPU 或聚酰亚胺等基材上。

斯蒂芬斯说:"我们希望让传感与电路设计一样可以定制,"
"这就是我们提供材料而不仅仅是产品的原因"。

好处是什么?缩短开发周期,降低成本,自由试验。

现实世界的影响:从机器人到医院病床

从机器人技术到医疗保健,NanoSen灵活的力传感技术即使在复杂多变的环境中也能实现精确、可靠的测量。

  • 医疗保健:智能床和坐垫,可检测和分散压力,防止溃疡并为护理人员提供支持。
  • 机器人:能分辨是抓鸡蛋还是抓电机的机械手,而不会弄坏两者。
  • 工业自动化:用于预测性维护和过程监控的耐用传感器,在极端条件下经久耐用。

"斯蒂芬斯说:"我们的传感器能在其他产品失败的地方发挥作用。"它们不仅能测量,还能承受"。

柔性力传感技术的可能应用

从创意到测量只需几分钟

对于希望立即测试该技术的用户,NanoSen 开发了PNC 力传感器套件--一个紧凑的即插即用系统,包含五个传感器和一块即用型读出板。
它通过USB 或 I²C 连接,包含校准工具,用户可在几分钟内完成力测量。

对于希望将 PNC 材料集成到产品中的公司,NanoSen 可提供全面的开发支持--从第一个原型到可投入生产的设计,通常只需几周时间。

通过一致性进行扩展


NanoSen 的自动化生产线目前每年生产约380 平方米的材料,足够生产120 多万个传感器,如果需求增加,产量可在几个月内翻两番。

斯蒂芬斯指出:"从第一天起,可扩展性就是我们思考的一部分,"
。"如果某种材料只能在实验室中使用,就不能称之为工业材料。"

作为设计理念的耐用性

当被问及他个人认为影响最大的地方时,史蒂芬斯笑了。

"他说:"我曾经是一名机械师。"你知道大多数工具最先坏的是什么吗?按钮"。

随着时间的推移,机械开关会磨损、腐蚀或失灵。NanoSen 的技术可以取代它们--没有活动部件,没有磨损,只有一个耐用的触敏层,可以持续数年。

"斯蒂芬斯说:"这正是我感到兴奋的地方。"我们正在构建一种技术,它消失在产品中,因为它能简单地工作"。

力传感的未来

对于 NanoSen 来说,未来的传感技术不仅仅是更小的芯片或更快的处理器,而是能够适应环境的材料
他们的柔性力传感技术集灵敏度、耐用性和设计自由度于一身,为智能材料的新时代奠定了基础。

Stephens 总结道:"传感器不应该是易碎品,"
"它们应该不断发展--就像技术中的其他东西一样"。

了解更多

了解 NanoSen 的技术和产品:
nanosen.de/sensor-technology
shop.nanosen.de

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