超薄无电池MXene应变传感器革新工业机械臂
利用柔性、可拉伸、导电纳米材料MXenes制造，开发出超薄、无电池、可无线传输数据的新型应变传感器。通过控制MXenes表面纹理，研究人员能控制各种软外骨骼应变传感器感测性能。开发的传感器设计原理将显著提升电子皮肤和软体机器人性能。
传感器可像电子皮肤涂覆在机械臂上测量拉伸时的细微运动。放置在机械臂关节处，传感器让系统精确了解机械臂移动量及相对静止状态位置。现货应变传感器无足够精度和灵敏度执行此功能。
精密制造领域可善用应变传感器，机械臂执行制造微芯片等复杂易碎产品任务。传统精密制造自动化机械臂需从不同角度对准外部摄像头辅助跟踪定位和运动。超灵敏应变传感器将通过提供精确运动自动反馈（误差低于一度）提升机械臂整体安全性，并消除外部摄像头需求，因能无视觉输入跟踪定位和运动。
技术突破在于开发生产工艺，允许研究人员在宽工作窗口创建高度可定制超灵敏传感器且具高信噪比。传感器工作窗口决定其能拉伸多少仍保持感测特性；高信噪比意味更高精度，传感器能区分细微振动和机械臂微小运动。
此生产工艺允许团队在0-900%任意工作窗口定制传感器，同时保持高灵敏度和信噪比。标准传感器通常仅达100%范围。通过组合不同工作窗口多个传感器，研究人员可创建单一超灵敏传感器，否则无法实现。
先进柔性传感器赋予软可穿戴机器人重要能力：感知患者运动表现，特别是活动范围。最终使软体机器人更好理解患者能力，为手部运动提供必要辅助。
团队还在改进软外骨骼康复机器人和经口机器人手术用手术机器人传感器能力。癌变组织与正常健康组织手感不同。给长机器人工具加装超薄无线感测模块，外科医生可到达双手无法及处操作，潜在“感知”组织硬度，无需开放手术。
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