摘要
我們提出了一個新穎的觸覺感測機制：利用在承受觸覺壓力時，兩個接觸面積變化而導致接觸電間變化（electrical contact resistance variation, ECR variation），來求得觸覺壓力的數值。相對於傳統電間式觸覺感測機制，其多數主要利用壓阻材料的特性，雖然可以得到壓力的數值，但是其靈敏度受到限制。相反地，我們的方法可以藉由兩個表面結構在接觸時因為外界壓力所造成的少量接觸電組變化，可以大幅提升感測器靈敏度。我們同時更進一步將這種感測機制利用到纖維布表面上，並且使用銀為線路區域和石墨烯油墨為感測區域，來進行兩階段網版印刷。同時，製作了三種不同導電材料組合的觸覺感測器，使其具有不同的表面粗糙度，其導電電阻分布，來最佳化這些變數對於感測器靈敏度的影響。結果發現，利用石墨烯油墨感測區表面，具有微尺度的柱狀結構，加上了玻璃纖維布基板的可壓縮性，感測器在微小壓力的區域（＜1 kPa^(-1)）中有1 kPa^(-1)的靈敏度。我們的觸覺感測器具有低成本，易於製造、可穿戴等優點。同時，我們利用了藍芽無線模塊和信號處理電路量測到人體的脈搏資訊的應用，另外也展示了感測器陣列在電子皮膚中的應用。而這些成果證明了我們所開發的穿戴式觸覺感測器在健康監測的應用上深具潛力。