用ZnO薄膜仿真研究皮肤对不同热特性材料的触觉热响应

表面传热特性的测量是探究不同材料的传热参数的基础。本文仿照人体对不同导热特性材料的感知原理,用氧化锌薄膜作为温度感受器,将珀尔帖半导体制冷片的热端作为一个近似恒温源,建立了一套传热过程测量装置,用以研究人体触摸室温下物体时的感受过程。使用搭建的实验设备测量了3种不同尺寸的金属和泡沫材料在近似恒温源加热状态的温度-时间变化曲线,并将其与实际经验相对照给出合理解释。同时,根据实际的传热情况,建立了传热过程的微分方程,并对变化曲线进行了理论分析。该工作有望成为材料热导率或其他热力学参数测量一种便捷快速的方法。