当前位置：
X-MOL 学术
›
Adv. Funct. Mater.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Flexible Normal‐Tangential Force Sensor with Opposite Resistance Responding for Highly Sensitive Artificial Skin
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2018-03-08 , DOI: 10.1002/adfm.201707503 Chunhong Mu 1 , Yuanqiang Song 1 , Wutong Huang 1 , Ao Ran 1 , Rujie Sun 2 , Weihua Xie 3 , Huaiwu Zhang 4
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2018-03-08 , DOI: 10.1002/adfm.201707503 Chunhong Mu 1 , Yuanqiang Song 1 , Wutong Huang 1 , Ao Ran 1 , Rujie Sun 2 , Weihua Xie 3 , Huaiwu Zhang 4
Affiliation
|
An electronic skin (e‐skin) that can detect both normal and tangential forces with a differentiable signals output is essential for wearable electronics. A flexible, stretchable, and highly sensitive tactile sensor is presented that enables the detection of both normal and tangential forces, with specific opposite and thus easily being differentiated resistance changing outputs. The e‐skin, which is based on two‐sublayered carbon nanotubes (CNTs)/graphene oxide (GO) hybrid 3D conductive networks, that are anchored on a thin porous polydimethylsiloxane (PDMS) layer, is synthesized via a porogen (GO wrapped NaCl) assisted self‐assembling process. The fabricated CNTs/GO@PDMS‐based e‐skin shows superior sensitivity (gauge factor of 2.26 under a pressure loading of 1 kPa) to tangential force, moderate sensitivity (−0.31 kPa−1 at 0.05–3.8 kPa, and −0.03 kPa−1 at 3.8–6.3 kPa, respectively) to normal force, and a high‐reproducible response over 5000 loading cycles including stretching, bending, and shearing. For applications, the e‐skin can not only detect wrist pulsing, discriminating different roughness of surfaces, but also produce an obvious responding to an extremely slight ticking (<20 mg) from a feather, and even can real‐timely monitor human's breath and music in rhythm.
中文翻译：
具有高电阻的柔性法向力传感器，可响应高度敏感的人造皮肤
电子皮肤（e-skin）对于可穿戴电子设备必不可少，该电子皮肤可以通过可区分的信号输出检测法向力和切向力。提出了一种灵活，可拉伸且高度灵敏的触觉传感器，该传感器能够检测法向力和切向力，并具有特定的反作用力，因此易于区分电阻变化的输出。通过致孔剂（GO包裹的NaCl）合成了基于两层碳纳米管（CNT）/氧化石墨烯（GO）混合3D导电网络的电子皮肤，该网络固定在一个薄的多孔聚二甲基硅氧烷（PDMS）层上。 ）辅助的自组装过程。制成的基于CNTs / GO @ PDMS的电子皮肤对切向力显示出较高的灵敏度（在1 kPa的压力载荷下为2.26的规矩），灵敏度中等（-0.31 kPa -1对法向力分别为0.05–3.8 kPa和3.8–6.3 kPa时为-0.03 kPa -1），并且在包括拉伸，弯曲和剪切的5000个加载循环中具有较高的可重现性。对于应用程序，电子皮肤不仅可以检测到腕部搏动，区分不同的表面粗糙度，而且还可以对羽毛的极轻微滴答声（<20 mg）产生明显的响应，甚至可以实时监控人的呼吸和节奏的音乐。
更新日期：2018-03-08
中文翻译：
具有高电阻的柔性法向力传感器，可响应高度敏感的人造皮肤
电子皮肤（e-skin）对于可穿戴电子设备必不可少，该电子皮肤可以通过可区分的信号输出检测法向力和切向力。提出了一种灵活，可拉伸且高度灵敏的触觉传感器，该传感器能够检测法向力和切向力，并具有特定的反作用力，因此易于区分电阻变化的输出。通过致孔剂（GO包裹的NaCl）合成了基于两层碳纳米管（CNT）/氧化石墨烯（GO）混合3D导电网络的电子皮肤，该网络固定在一个薄的多孔聚二甲基硅氧烷（PDMS）层上。 ）辅助的自组装过程。制成的基于CNTs / GO @ PDMS的电子皮肤对切向力显示出较高的灵敏度（在1 kPa的压力载荷下为2.26的规矩），灵敏度中等（-0.31 kPa -1对法向力分别为0.05–3.8 kPa和3.8–6.3 kPa时为-0.03 kPa -1），并且在包括拉伸，弯曲和剪切的5000个加载循环中具有较高的可重现性。对于应用程序，电子皮肤不仅可以检测到腕部搏动，区分不同的表面粗糙度，而且还可以对羽毛的极轻微滴答声（<20 mg）产生明显的响应，甚至可以实时监控人的呼吸和节奏的音乐。
京公网安备 11010802027423号