未来20年颠覆性传感器技术——柔性传感器,元宇宙、具身智能就靠它了!
文章来源:传感器专家网
此前,Facebook改名Meta宣布全力进军“元宇宙”,立马宣布基于柔性传感器研制“电子皮肤”,以在元宇宙中重现人的触觉感受,柔性传感器热度被引爆。
近日,随着ChatGPT的爆火,各种AI概念层出不穷,其中脱颖而出的,就是具身智能。具身智能翻译于英文embodied AI,字面意思就是具有身体的人工智能,此处强调的就是智能体(agent)需要与真实世界进行交互,并通过多模态的交互(不仅仅是让AI学习提取视觉上的高维特征被“输入”的认知世界),而是通过“眼耳鼻舌身”五根来主动地获取物理世界的真实反馈,通过反馈进一步让智能体学习并使其更“智能”、乃至“进化”。
通俗点来说,就是具有身体的人工智能——机器人。机器人的思维由AI模型提供,那么五官的感知呢?就来自于图像传感器、声音传感器等各种传感器。而其中最重要的互动——拥抱、握手、触觉等反馈,就需要用到柔性传感器。
柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠,而且结构形式灵活多样,可根据测量条件的要求任意布置,能够非常方便地对复杂被测量进行检测。因为柔性传感器的特性,让它有非常好的应用前景,包括在医疗电子、环境监测和可穿戴等领域。
柔性传感器种类较多,分类方式也多样化 。按照用途分类,柔性传感器包括柔性压力传感器 、柔性气体传感器 、柔性湿度传感器 、柔性温度传感器 、柔性应变传感器 、柔性磁阻抗传感器和柔性热流量传感器等。按照感知机理分类,柔性传感器包括柔性电阻式传感器 、柔性电容式传感器 、柔性压磁式传感器和柔性电感式传感器等 。
“电子皮肤”使用的主要就是柔性压力传感器,而这也是柔性传感器研究最多、应用最广的领域。其实柔性传感器并非新鲜事物,早在2004年,日本东京大学电子工程师染矢高雄(Takao Someya)和其团队,开发出一种8厘米×8厘米的柔性机器人皮肤贴片,由一层层高性能的压敏聚酰亚胺塑料、一种叫做并五苯的有机半导体以及金和铜电极制成。这款皮肤给予机器人前所未有的东西:一种能够回应压力的触感。这是柔性传感器最早的成功应用案例之一,因此引起媒体的广泛关注,甚至有媒体表示机器人的未来不远了。
种种迹象似乎表明,柔性传感器是一条正在兴起的赛道,多家中国企业以及资本已经进入柔性传感器领域,譬如能斯达、钛深科技、柔宇科技等柔性传感器企业均已有相关量产产品出货。
柔性传感器已接近大规模商用的边缘,未来20年,如有基于“元宇宙”、AR/VR等概念下的杀手级应用诞生,柔性传感器将很快迎来爆发,凭借消费电子庞大的体量和市场,柔性传感器的发展将不可限量。