一种深海压力传感器，能够在不发生耦合的情况下检测微小的抓握力

《Science China-Materials》：A deep-sea pressure sensor capable of sensing small gripping forces without coupling

深海资源勘探需新型压力传感器，传统设备受限于高压环境、海水腐蚀及机械强度不足。本研究开发双固化防水DLP树脂，实现微米级精度打印，兼具优异海水耐性和热塑性树脂机械性能。创新采用三维打印的周期性lattice结构，允许海水渗透并动态平衡内外压力，有效缓解30MPa深海高压影响。实验表明传感器灵敏度达0.77 kPa?1，信号波动<1.48%，且通过调节lattice参数可优化性能，为深海装备升级提供技术支撑。

　　

摘要

海洋资源的探索和利用需要先进的操作工具。目前，配备机械手的深海探测器是水下探索的主要平台。然而，用于检测这些机械手微小抓握力的压力传感器仍面临重大技术挑战，主要原因是极端的静水压力、腐蚀性的海水环境以及严格的机械强度要求。研究人员开发了一种双固化、防水的数字光处理（DLP）树脂，这种树脂能够实现微米级的打印精度，具备出色的耐海水性能，并且其机械性能可与热塑性树脂相媲美。更重要的是，这种深海压力传感器（DSPS）具有独特的打印晶格结构，允许海水渗透并平衡内部和外部压力，有效减轻了深海静水压力的影响。实验结果表明，该传感器具有宽的检测范围和高灵敏度，在30 MPa的静水压力下，其灵敏度为0.77 kPa^?1，信号波动幅度低于1.48%。此外，通过调整晶格参数，还可以调节传感器的灵敏度和检测范围，为海洋资源探索的发展提供了坚实的基础。