《ACS Nano》:梯度电导率助力电子皮肤实现超灵敏压力传感!

科技工作者之家 2021-01-01

来源:高分子科学前沿

受大自然中生物梯度结构的启发,具有优异机械性能的仿生梯度功能材料已被研究用于各个领域。电子皮肤是一种具有触觉的电子设备,具有响应机械触摸的电感应能力。它需要同时精确控制电气和机械特性来实现有效控制触觉应力和电流的传递,从而赋予电子皮肤出色的感应性能。
然而,当前的研究只专注于具有梯度机械应力传递功能的多层机械结构的工程设计,无法满足线性、高灵敏度、宽检测范围传感功能的所有要求。
因此,除了控制梯度机械结构中的应力传递外,实现控制梯度电子结构中的电子传递有望促进高性能电子学的发展,从而克服当前电子皮肤制造策略的局限性。
韩国蔚山科学技术大学Chunggi Baig和 Hyunhyub Ko等人提出了一种与梯度机械结构相结合的梯度导电结构,该结构可以通过精确调节梯度导电结构中的电流并在梯度机械结构中传递机械应力来实现压阻电子皮肤的高线性度、宽检测范围(100 kPa)和超高压灵敏度(3.8×105 kPa-1)。
该传感器具有仅0.016 ms的快速响应时间、0.025 Pa的最低最小可检测压力水平、低的工作电压(100μV)和优异的耐用性。该高性能电子皮肤可用于识别细微触觉操纵以及对脉冲压力波形的实时监控。

该研究以“Bioinspired Gradient Conductivity and Stiffness for Ultrasensitive Electronic Skins”为题发表在《ACS Nano》上。

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来源:Polymer-science 高分子科学前沿

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