雅馬哈日前公布了其正在開發(fā)的纖維狀傳感器“超薄可伸展位移傳感器”的詳細(xì)信息。該傳感器是在2015年1月于東京舉行的可穿戴設(shè)備展會上首次公開的。在2015年3月24日舉行的“2015年春季日本可穿戴設(shè)備演講會”上，負(fù)責(zé)該傳感器開發(fā)的雅馬哈研究開發(fā)統(tǒng)括部第三研究開發(fā)部材料元件組組長鈴木克典介紹了傳感器的構(gòu)造和特點。

　　這種傳感器的開發(fā)源于鈴木到靜岡大學(xué)從事碳納米管（CNT）研究。其中重要的研究就是多層管結(jié)構(gòu)“MWCNT（multi wall CNT）”。普通CNT的長度為μm級，呈粉末狀或分散液狀態(tài)，而靜岡大學(xué)開發(fā)的MWCNT長度為mm級，呈長纖維狀。MWCNT在基板上生長到足夠大以后，用鑷子等工具對其進(jìn)行拉伸，可以將MWCNT作為片材取出。

　　MWCNT片材具有導(dǎo)電性，拉伸時，電阻值會大幅改變（圖1）。原因是MWCNT片材上有MWCNT之間沒有結(jié)合好的缺損部分（MWCNT之間結(jié)合較弱的部分），經(jīng)過拉伸，縫隙變大，導(dǎo)致電阻值增大。

　　圖1：在MWCNT結(jié)構(gòu)缺陷處，電阻會發(fā)生變化

　　MWCNT片材上有MWCNT結(jié)合較弱的幾十μm的缺陷部分，一拉伸，空隙變大，電阻值隨之變大。

　　正因為MWCNT片材具有這種特性，鈴木才想到了將MWCNT片材作為位移傳感器的用法。另一方面，MWCNT片材的彈性不大。為了讓其具有彈性，鈴木開發(fā)出了可伸縮的氨酯材料。通過將其與MWCNT材料層狀重疊，制成了位移傳感器（圖2）。由于氨酯材料選擇的是耐水材料，位移傳感器也是用耐水樹脂涂布的，因此在水中也可以測量位移。

　　圖2：利用彈性材料使MWCNT片材具有彈性

　　MWCNT片材的彈性差，因此與氨酯材料組合，制成了具有彈性的位移傳感器。

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