Paineherkkiä

Paineherkkiä on yleistermi, jolla tarkoitetaan materiaaleja tai laitteita, jotka reagoivat paineen muutoksiin. Termiä käytetään sekä materiaalitieteessä että elektroniikassa kuvaamaan ilmiötä, jossa fysikaalinen tai sähköinen vaste muuttuu paineen vaikutuksesta. Paineherkkiä tuotteita kehitetään sekä ensisijaisesti mekaniikan ja anturitekniikan sovelluksiin että liittyen paineeseen reagoiviin tarttuviin liimoihin ja pehmeisiin, kompressiolle alttiisiin rakenteisiin.

Paineherkkiä teknologioita voidaan luokitella useisiin perusyksiköihin. Yleisimmät mekanismit ovat piezoreista, kapasitiivisuus, piezoelektrisuus ja optiset muutokset. Piezoreaktiivisissa ja resistiivisissä ratkaisuissa vastus tai resistanssi muuttuu paineen vaikutuksesta; kapasitiivisissa vähenevä tai kasvava tilavuus muuttaa kapasitanssia; piezoelektrisissä jännitteet syntyvät suurella paineella; optisissa järjestelmissä paine muuttaa valon kulkua tai heijastusta. Materiaaleina käytetään usein elastomeerisiä polymeerejä, joustavia kompauksiota sekä lisättyjä johtimia tai hiili- nanotubulaisia täyteaineita.

Sovellukset ovat laajoja. Paineherkkiä liimoja (pressure-sensitive adhesives) hyödynnetään paketoinnissa, etiketeissä ja pienissä elektronisissa laitteissa, joissa tarttuvuus syntyy koskettamalla. Antureina paineherkät järjestelmät löytyvät mittaamaan kosketus, ilmaa, nesteen paineita sekä biomekaanista painetta. Käyttökohteita ovat kuluttajalektroniikka, robotiikka, lääketieteelliset laitteet sekä älyrakenteet. Teknisesti paineherkät ratkaisut voivat tarjota joustavuutta, ohuutta ja integroitavuutta, mutta ne voivat vaatia erityistä suojausta ympäristön epäedullisia olosuhteita vastaan.