【优博微展2019】赵帅：基于热感应的多维传感机理及柔性电子皮肤研究

赵帅：清华大学2019年度优秀博士学位论文获奖者

基于热感应的多维传感机理及柔性电子皮肤研究

Multi-Sensing Mechanism and Flexible Electronic Skin Based on Thermosensation

作       者：赵帅          

指导教师：朱荣

培养院系：精密仪器系             

学       科：仪器科学与技术

读博感言：一段不凡的旅程

研究背景/选题意义/研究价值

具有类似人体皮肤功能的柔性电子皮肤，在可穿戴电子、健康监测、智能机器人、智能假肢等领域具有广阔的应用前景，但当前柔性电子皮肤在高灵敏传感、多感知集成、低成本制备、低信号耦合上仍面临很大挑战。

主要研究内容

本论文提出基于热感应的多维传感设计思路，将温度、导热系数、流场、压力等多种物理量均转化为热敏元件的电阻信息进行统一测量，建立了多物理量传感的数学理论模型，研制出基于热感应的柔性热物性传感器、压力传感器以及多功能集成的柔性电子皮肤。

论文结构和研究内容

主要创新点

1. 提出压力-导热系数转换机制和压热复合功能材料模型，建立了力-热-电转换的压力传感理论； 

2. 提出基于压热效应的力传感定制化设计方法，研制出具有高灵敏和大量程的压力传感器及满足按压需求的人体脉搏传感器，研制出基于热感应的柔性热物性传感器，实现物质分辨等多信息传感；

3. 研制出基于统一热感应检测原理的阵列式多功能柔性电子皮肤，具有压感、温感、物感、风感等多种传感功能。

代表性创新成果

1. S. Zhao, R. Zhu*. Adv. Mater. 2017, 29, 1606151. (IF = 25.809, 封面) 

2. S. Zhao, R. Zhu*. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019, 11, 4588. (IF = 8.456)

3. S. Zhao, R. Zhu*. Adv. Mater. Technol. 2017, 2, 1700183. (IF = 5.395, 内封面)

4. S. Zhao, R. Zhu*. Adv. Mater. Technol. 2018, 3, 1800056. (IF = 5.395)

5. S. Zhao, R. Zhu*. Adv. Mater. Technol. 2019, 4, 1900414. (IF = 5.395)

作者：赵帅

供图：赵帅

编辑：清华大学研究生院  吴佳瑛 李文

转载须经作者同意授权