변형 가능한 물리 센서 접근법: 전자 공학 대 이온트로닉

지난 20년 동안, 신축 가능한 물리 센서에 대한 연구는 큰 기술적 발전을 이루었으며, 로봇을 위한 전자 피부, 햅틱 장치, 생체 공학, 착용 가능/삽입 가능한 헬스케어 센서 등 다양한 응용에 적용되었습니다. 변형 가능한 물리 센서는 두 가지 접근법으로 연구되었습니다: 잘 개발된 제작 기술을 가진 전자 센서와 새로운 기술적 대안으로서의 이온트로닉 센서입니다. 두 접근법에서 파생된 다양한 연구 스펙트럼이 존재합니다. 이들은 단일 기능을 가진 단순 구조의 센서에서 다중 기능을 가진 고해상도 배열 센서로 발전하였습니다. 목표 응용 및 사용되는 재료에 따라 다양한 기술적 방법과 원리가 탐색되었습니다. 변형 가능한 센서는 특정 방법론과 원리에 따라 구분될 수 있습니다; i) 전기 신호의 종류 (저항 또는 임피던스, 용량, 유도, 전압 또는 전류, 주파수), ii) 전력 소비 (외부 전력 사용(수동) 또는 자기 신호 발생(능동)), iii) 데이터 수집 방법 (시간 분할 다중 접근 또는 사건 기반 병렬 접근), iv) 다중 기능성 (다양한 센싱 유닛의 조합 또는 다중 모달리티). 이 단계에서는 어떤 접근법과 방법이 어떤 응용 및 재료에 적합한지 명확하지 않습니다. 이 리뷰는 기술적 방법론의 비교로 시작하며 변형 가능한 물리 센서의 진화를 요약합니다. 기술적 방법론에 따라 주요 개념적 성과에 집중하여, 이 리뷰는 섹션 2에서 전자 센서의 발전과 섹션 3에서 이온트로닉 센서를 소개합니다. 섹션 4에서는 향후 연구를 위한 도전과 방향, 그리고 몇 가지 가능한 기술적 솔루션에 대해 논의합니다.