Recently, a lot of research has been conducted to measure small pressure regimes (1-10 kPa) with the purpose of detecting wrist pulse and develop human-machine interfaces. In this work, we report a highly sensitive and flexible piezo-capacitive pressure sensor based on a porous dielectric matrix containing multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) as conductive fillers. Porous dielectric matrix containing conductive fillers has a high resolution because the conductive fillers increase the dielectric constant of the matrix. This difference leads to a high sensitivity. Although this sensor has good performances, it is vulnerable to environmental interferes such as the human hand and electromagnetic signals. Therefore, we applied shielding systems to the fabricated sensor. Additionally, temperatures and air humidity have little influence on the output signal of the sensor.
바이오 산업, 헬스 케어 시장이 커지면서 미세한 압력 범위에서 활용 가능한 유연 압력센서 개발의 중요성이 점점 커지고 있다. 본 학위 논문에서는 손목 맥박 측정, 로봇-인간 인터페이스에 해당하는 1 - 10kPa의 미세압력범위을 정밀하게 측정하기 위해서 기존의 기계적, 전기적 성질이 좋은 다공성 탄성 유전체를 사용하고 전도성 필러(CNT)를 첨가하여 높은 분해능과 감도를 가진 새로운 정전용량방식 유연압력센서를 제안한다. 전도성 필러로 인하여 다공성 탄성 유전체는 높은 분해능을 가지게 되며, 다공성 탄성 유전체의 미세기공과 전도성 필러로 높아진 분해능으로 인해 높은 감도를 가지게 된다. 하지만 이러한 정전용량방식의 센서는 외부 전자기장에 센서 응답이 크게 바뀌는 것이 큰 문제로 여겨진다. 따라서 본 센서를 제작할 때 외부 전자기장에 대해서 전기적 차폐를 하는 시스템을 적용하였다. 추가적으로 온도, 습도 등 외부환경에 대해서 응답 특성이 큰 변화가 없는 안정한 센서 시스템을 시연하였다.
