Capteurs souples de force/pression

L’équipe développe des capteurs capacitifs à diélectrique en silicone (typiquement en PDMS). Ces capteurs, conformables, étirables présentent en outre l’avantage de ne pas être détruits par une surcharge contrairement à leurs cousins en silicium.

Les premiers capteurs ont été réalisés dans le cadre de la thèse de S. Nazeer (2012). Les capteurs réalisés sont soit hybrides polyimide/PDMS soit 100% PDMS avec des électrodes intégrées. L'image montre un capteur de force 3D entièrement PDMS avec une résolution de 2x2 mm2.

 

La thèse de T.H.N. Dinh (2015) a ensuite permis d’une part d’étendre le domaine de mesure aux forces 3D mais également de fixer les règles de dimensionnement pour maximiser la sensibilité des capteurs. L'épaisseur de la couche diélectrique et la forme de l'objet qui execre la pression a une influence directe sur la sensibilité des capteurs.

En outre, une méthodologie de comparaison robuste des performances des capteurs a été développée.

 

Cependant, cette famille de capteurs (comme tous les capteurs flexibles) offre soit une sensibilité importante, soit une gamme de mesure étendue, mais pas les 2 à la fois. La thèse de S. Bilent (en cours) porte sur l’amélioration du couple sensibilité-gamme de mesure, notamment en utilisant des diélectriques poreux. Les résultats de cette thèse sont nombreux. Les limites intrinsèques de ces capteurs ont été explicitées et les performances ultimes sensibilité-gamme de mesure ont été atteintes.

 

D’autres aspects de ces travaux ont fait l’objet d’une collaboration avec l’équipe de CY Lo (Flexible Printronics Lab-NTHU-Taiwan, 2020-2021)