- 雅馬哈利用CNT實現關節處可以使用的柔性傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2015/4/14
雅馬哈日前公布了其正在開發的纖維狀傳感器“超薄可伸展位移傳感器”的詳細信息。該傳感器是在2015年1月于東京舉行的可穿戴設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備演講會”上，負責該傳感器開發的雅馬哈研究開發統括部第三研究開發部材料元件組組長鈴木克典介紹了傳感器的構造和特點。
這種傳感器的開發源于鈴木到靜岡大學從事碳納米管（CNT）研究。其中重要的研究就是多層管結構“MWCNT（multi wall CNT）”。普通CNT的長度為μm級，呈粉末狀或分散液狀態，而靜岡大學開發的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行拉伸，可以將MWCNT作為片材取出。
MWCNT片材具有導電性，拉伸時，電阻值會大幅改變（圖1）。原因是MWCNT片材上有MWCNT之間沒有結合好的缺損部分（MWCNT之間結合較弱的部分），經過拉伸，縫隙變大，導致電阻值增大。
圖1：在MWCNT結構缺陷處，電阻會發生變化
MWCNT片材上有MWCNT結合較弱的幾十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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