Mit der raschen Entwicklung von tragbarer Elektronik, intelligenter Wahrnehmung und flexiblen Interaktionstechnologien stellen Mensch-Maschine-Interaktionssysteme höhere Anforderungen an Echtzeitfähigkeit, Intuitivität und Benutzerfreundlichkeit der Informationsrückmeldung. Als eine neuartige Mensch-Maschine-Interaktionsplattform können visuelle Sensoren auf Basis von Wechselstrom-Feldlumineszenz externe Reize direkt in optische Signale umwandeln und fördern so die Entwicklung von Mensch-Maschine-Interaktionsplattformen. Die bestehenden feldlumineszenten visuellen Sensoren basieren jedoch überwiegend auf externen Wechselstromanregungen und haben weiterhin Probleme wie eine hohe Systemsteifigkeit, begrenzte Integration sowie unzureichende Fähigkeit zur Visualisierung schwacher Reize. Zur Lösung dieser Probleme wurde in dieser Arbeit ein feldlumineszenter, feuchtigkeitsempfindlicher, visueller Dünnfilmsensor entwickelt. Der Sensor verwendet ein mehrlagiges flexibles Strukturdesign und besteht hauptsächlich aus einer hautadhäsiven Schicht, einer leitfähigen Schicht, einer Leuchtschicht und einer Sensorsicht. Im Bereich der relativen Luftfeuchtigkeit von 40 % bis 95 % und bei einer Massenanteil von 2 % der ionischen Flüssigkeit [EMIM][TFSI] zeigt der Sensor hervorragende optische Reaktionscharakteristika mit hohem Kontrast. Gleichzeitig verfügt er über gute Hauthaftung, Flexibilität und Dehnbarkeit und kann stabil an der Körperoberfläche haften und komplexe Verformungen anpassen. Durch die Kombination von Wechselstrom-Feldlumineszenz mit einem Feuchtigkeitssensorsgel wurde ein feuchtigkeitsinduziertes Leuchtmechanismus aufgebaut, der eine anschauliche visuelle Feuchtigkeitsreaktion ermöglicht. Zudem kann der Sensor durch die Einrichtung eines Energietransferkreises zwischen dem menschlichen Körper und dem elektromagnetischen Umfeld ohne traditionelle starre Energieversorgungseinheit drahtlos betrieben werden, was die Portabilität und Anwendung flexibilität verbessert. Darüber hinaus kann der Sensor die natürliche Feuchtigkeit der menschlichen Haut nutzen, um eine kontaktlose visuelle Interaktion zu realisieren, bietet neue Designideen für flexible, drahtlose und wahrnehmbare Mensch-Maschine-Schnittstellen und zeigt Anwendungspotenzial in den Bereichen intelligente interaktive Anzeige und tragbare Elektronik.

kabellose Stromversorgung; visueller Sensor; berührungslose Interaktion