Am 3. Januar 2025 gab ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Hanjun Ryu bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von piezoelektrischen und triboelektrischen Tastsensoren bekannt. Diese Sensoren sind entscheidend für die Umwandlung mechanischer Eingaben in elektrische Signale, wobei piezoelektrische Sensoren Spannung aus mechanischem Stress erzeugen und triboelektrische Sensoren auf kontaktinduzierter Ladungsübertragung basieren.
Das Team stellte innovative Fertigungsstrategien vor, die darauf abzielen, Herausforderungen in Bezug auf Flexibilität und Umweltbeständigkeit zu überwinden. Die Studie detaillierte Techniken zur Verbesserung der Sensitivität und der selbstversorgenden Funktionen, während sie Probleme wie die Sprödigkeit von piezoelektrischen Materialien ansprach.
Für piezoelektrische Sensoren wurden Methoden untersucht, darunter Material-Doping, Anpassungen der Kristallinität und die Integration von Polymerverbunden. Die Forschung hob Fortschritte bei bleifreien Keramiken und 3D-Druck als Schlüssel zur Schaffung anpassungsfähiger Sensoren hervor.
Im Fall von triboelektrischen Sensoren wurden Oberflächenmodifikationstechniken wie Plasmaprozeßierungen und Mikrostrukturierung optimiert, um die Effizienz der Ladungsübertragung zu verbessern. Die Einbeziehung von Hybridmaterialien und Nanostrukturen wurde als Möglichkeit zur Verbesserung der Flexibilität und Haltbarkeit hervorgehoben.
Die Studie betonte auch die Integration von künstlicher Intelligenz (KI) mit Tastsensoren, die die Datenverarbeitungskapazitäten erheblich verbessern könnte. Diese Integration wird voraussichtlich die gleichzeitige Erkennung mehrerer Stimuli ermöglichen und die Funktionalität der Sensoren verbessern.
Professor Ryu erklärte, dass KI-gesteuerte Analysen die menschlichen Sinnesfähigkeiten effizienter nachahmen könnten, was einen bedeutenden Schritt in Richtung der Entwicklung intelligenter Systeme für die Gesundheitsüberwachung und robotische Anwendungen darstellt.