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Large-Area, Wearable, Self-Powered Pressure-Temperature Sensor Based on 3D Thermoelectric Spacer Fabric.
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2020-07-16 , DOI: 10.1021/acssensors.0c00870 Mufang Li 1 , Jiaxin Chen 1 , Weibing Zhong 1 , Mengying Luo 1 , Wen Wang 1 , Xing Qing 1 , Ying Lu 1 , Qiongzhen Liu 1 , Ke Liu 1 , Yuedan Wang 1 , Dong Wang 1
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2020-07-16 , DOI: 10.1021/acssensors.0c00870 Mufang Li 1 , Jiaxin Chen 1 , Weibing Zhong 1 , Mengying Luo 1 , Wen Wang 1 , Xing Qing 1 , Ying Lu 1 , Qiongzhen Liu 1 , Ke Liu 1 , Yuedan Wang 1 , Dong Wang 1
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The rapid development of wearable devices puts forward higher requirements for mass-produced integrated smart systems that incorporate multiple electric components, such as energy supplying, multisensing, and communicating. To synchronously realize continuously self-powering, multifunctional sensing, distinguish signals from different stimuli, and productively design and fabricate a large-area sensing array, an all-fabric-based self-powered pressure–temperature-sensing electronic skin (e-skin) was prepared in this study by assembling highly flexible and compressible 3D spacer fabric (SF) and the thermoelectric poly(3,4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS). The all-fabric-based e-skin can efficiently and accurately sense the temperature with a detection resolution of 0.1 K and a response time of 1 s, as well as pressure within a wide range of 200 Pa to 200 kPa and a fast response time of 80 ms. The electricity necessary for driving the sensor can be provided by the temperature difference between the body and environment. Notably, independent voltage and current signals can be generated and read out under the simultaneous temperature–pressure stimuli. For the first time, a real waistcoat-like e-skin with electricity-generating and pressure–temperature-sensing functions on the whole area was designed and prepared by a simple and easy to scale-up production method. All of these features make the developed all-fabric self-powered sensor have very promising applications.
中文翻译：
基于3D热电垫片结构的大面积，可穿戴，自供电压力温度传感器。
可穿戴设备的飞速发展对大量生产的集成智能系统提出了更高的要求，这些系统集成了多个电子组件，例如能量供应，多感应和通信。为了同步实现连续自供电，多功能感应，区分来自不同刺激的信号，并高效地设计和制造大面积感应阵列，即基于全织物的自供电压力-温度感应电子皮肤（e-skin）在本研究中，通过组装高度柔性和可压缩的3D间隔织物（SF）和热电性聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）制备了这种产品。基于全织物的电子皮肤能够以0.1 K的检测分辨率和1 s的响应时间高效，准确地感应温度。以及200 Pa至200 kPa的宽范围内的压力以及80 ms的快速响应时间。驱动传感器所需的电力可以通过人体与环境之间的温差来提供。值得注意的是，在同时进行温度-压力刺激的情况下，可以生成并读出独立的电压和电流信号。首次设计并制备了一种简单，易于放大的生产方式，在整个区域都具有发电和压力-温度感应功能，是一种真正的背心式电子皮肤。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。驱动传感器所需的电力可以通过人体与环境之间的温差来提供。值得注意的是，在同时进行温度-压力刺激的情况下，可以生成并读出独立的电压和电流信号。首次设计并制备了一种简单，易于放大的生产方式，在整个区域都具有发电和压力-温度感应功能，是一种真正的背心式电子皮肤。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。驱动传感器所需的电力可以由人体与环境之间的温差提供。值得注意的是，在同时进行温度-压力刺激的情况下，可以生成并读出独立的电压和电流信号。首次设计并制备了一种简单，易于放大的生产方式，在整个区域都具有发电和压力-温度感应功能，是一种真正的背心式电子皮肤。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。设计并制作了一种真正的背心式电子皮肤，该皮肤在整个区域均具有发电和压力-温度感应功能，并通过简单易扩展的生产方法进行了制备。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。设计并制造了一种真正的背心式电子皮肤，该皮肤在整个区域均具有发电和压力-温度感应功能，并通过简单易扩展的生产方法进行了制备。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。
更新日期：2020-08-28
中文翻译：
基于3D热电垫片结构的大面积，可穿戴，自供电压力温度传感器。
可穿戴设备的飞速发展对大量生产的集成智能系统提出了更高的要求，这些系统集成了多个电子组件，例如能量供应，多感应和通信。为了同步实现连续自供电，多功能感应，区分来自不同刺激的信号，并高效地设计和制造大面积感应阵列，即基于全织物的自供电压力-温度感应电子皮肤（e-skin）在本研究中，通过组装高度柔性和可压缩的3D间隔织物（SF）和热电性聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚（苯乙烯磺酸盐）（PEDOT：PSS）制备了这种产品。基于全织物的电子皮肤能够以0.1 K的检测分辨率和1 s的响应时间高效，准确地感应温度。以及200 Pa至200 kPa的宽范围内的压力以及80 ms的快速响应时间。驱动传感器所需的电力可以通过人体与环境之间的温差来提供。值得注意的是，在同时进行温度-压力刺激的情况下，可以生成并读出独立的电压和电流信号。首次设计并制备了一种简单，易于放大的生产方式，在整个区域都具有发电和压力-温度感应功能，是一种真正的背心式电子皮肤。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。驱动传感器所需的电力可以通过人体与环境之间的温差来提供。值得注意的是，在同时进行温度-压力刺激的情况下，可以生成并读出独立的电压和电流信号。首次设计并制备了一种简单，易于放大的生产方式，在整个区域都具有发电和压力-温度感应功能，是一种真正的背心式电子皮肤。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。驱动传感器所需的电力可以由人体与环境之间的温差提供。值得注意的是，在同时进行温度-压力刺激的情况下，可以生成并读出独立的电压和电流信号。首次设计并制备了一种简单，易于放大的生产方式，在整个区域都具有发电和压力-温度感应功能，是一种真正的背心式电子皮肤。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。设计并制作了一种真正的背心式电子皮肤，该皮肤在整个区域均具有发电和压力-温度感应功能，并通过简单易扩展的生产方法进行了制备。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。设计并制造了一种真正的背心式电子皮肤，该皮肤在整个区域均具有发电和压力-温度感应功能，并通过简单易扩展的生产方法进行了制备。所有这些功能使得开发的全织物自供电传感器具有非常有前途的应用。
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