維斯研究所的研究工程師、論文的合著者之一DanielVogt稱：“當(dāng)我們?cè)趥鞲衅鞯囊欢死鞲衅?，施加張力時(shí)，硅膠層會(huì)變薄，導(dǎo)電織物層會(huì)靠的更近，這樣就以一種與施加的張力成比例的方式，改變了傳感器的電容。所以，我們能夠測(cè)量到傳感器的形狀改變了多少?！?/span>

這種混合傳感器的優(yōu)越性能來(lái)源于它的新型制造工藝。通過(guò)這種制造工藝，織物通過(guò)另外一層的液態(tài)硅膠，連接于硅膠核心的兩端。這種方法讓硅膠可以填滿織物中的空氣間隙，機(jī)械地將它鎖在硅膠上，從而增加了用來(lái)分散張力和存儲(chǔ)電容的表面區(qū)域。

這種硅膠與織物的混合物，通過(guò)充分利用這兩種材料的特性，提高了對(duì)于運(yùn)動(dòng)的靈敏度。在拉升時(shí)，這種強(qiáng)韌、連鎖的織物纖維能夠幫助硅膠限制其形變的程度；而當(dāng)拉力撤銷時(shí)，硅膠則可以幫助織物恢復(fù)其原有的形狀。最后，柔軟的細(xì)線通過(guò)熱封膠帶，永遠(yuǎn)連接著這種導(dǎo)電織物，讓來(lái)自傳感器的電氣信息無(wú)需又硬又笨重的接口，就可以傳輸?shù)诫娐飞稀?/span>

實(shí)驗(yàn)：團(tuán)隊(duì)通過(guò)進(jìn)行張力實(shí)驗(yàn)，評(píng)估了他們?cè)O(shè)計(jì)的這種新型傳感器。在實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)傳感器被機(jī)電測(cè)試裝置拉伸時(shí)，研究人員進(jìn)行了各種測(cè)量。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)彈性材料被拉伸的時(shí)候，其長(zhǎng)度增加，而厚度和寬度減少，所以材料的總面積不變，也就是它的電容保持不變。出人意料的是，研究人員發(fā)現(xiàn)傳感器受到拉伸時(shí)，導(dǎo)電面積增加，電容從而比期望的更大。論文的首作者、維斯研究所的博士后研究員AsliAtalay稱：“基于硅膠的電容傳感器由于材料的天然特性，其靈敏度有限。然而，將硅膠嵌入到導(dǎo)電織物中后，創(chuàng)造出一個(gè)基質(zhì)，它能夠防止硅膠橫向地縮小，這樣就將靈敏度提高到我們測(cè)試的裸露硅膠之上?！?/span>

這種混合物傳感器能夠在張力應(yīng)用30毫秒之內(nèi)和物理改變小于半毫米的情況下，測(cè)量出電容的增加，有效地捕捉到人體運(yùn)動(dòng)。為了在現(xiàn)實(shí)世界中測(cè)試這項(xiàng)能力，研究人員將它們整合到一個(gè)手套中，實(shí)時(shí)測(cè)量比較精細(xì)的手部和手指運(yùn)動(dòng)。當(dāng)手指移動(dòng)的時(shí)候，傳感器可以成功地檢測(cè)出電容的變化，指示出它們的相對(duì)位置隨著時(shí)間的變化。