東京大學與神奈川縣立產業技術總合研究所等合作開發出小型光感測片材,可偵測因人體動作或軟材料所產生的變形。研發靈感來自於蜘蛛感知巢穴上振動的感測原理,可望應用於生物體感測器等方面。
新感測器係利用透明導電膜-氧化銦錫(ITO)開發而成,利用旋轉塗佈法(Spin Coating)將粒徑約20 nm的ITO奈米粒子堆積於超彈性體PDMS片材上,接著讓甲苯(Toluene)溶媒蒸發,PDMS片材上即可製作出具高度柔軟性的ITO奈米粒子薄膜。未刻意形成變形時,ITO奈米粒子薄膜表面不存在任何龜裂,一旦經過拉伸即形成多道龜裂,密度亦隨著變形狀態而有所增加。但停止拉伸後,龜裂隨之閉合,表面也恢復原狀。
蜘蛛的腳關節附近擁有類似粉臘筆般龜裂構造平行排列的感知器,並透過這些龜裂構造可感知蜘蛛網線上細微的振動與力道。新開發的感測器亦為相同原理,透過表面電漿子共振(Surface Plasmon Resonance)計測龜裂處的開合動作,實現了非接觸/非連結之變形度光檢測。此項研發成果可望應用於脈搏或心電圖等取得生物體資訊的片材開發,或是軟材料的變形量測、構造物歪斜/偏移診斷等用途。