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从0到1.4 MPa,新型传感器实现宽线性范围与高稳定性兼得!

 鲸鱼说传感

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上海交通大学赵亚平教授和谭惠俊助理研究员团队构建出兼具高灵敏度(37.3 kPa⁻¹)与宽线性范围(0 - 1.4 MPa)的新型可穿戴全碳基压阻传感器,相关成果发表在《Advanced Functional Materials》,第一作者为向麒璇。

压阻传感器应用广泛但可穿戴传感器在实现高灵敏度和宽线性范围面临挑战,且存在其他局限。碳基材料有诸多优势,与透气防水织物结合有望满足相关要求。

创新多尺度设计:传感器采用双面金字塔碳气凝胶为传感层、硅胶框架为弹性支撑、超疏水石墨烯涂层尼龙织物为透气导电基底,形成三明治结构,经协同作用,灵敏度达37.3 kPa⁻¹,线性范围达0 - 1.4 MPa,稳定性超30000次循环,克服传统局限,还有良好透气性与生物相容性。

应用前景广泛:在生理信号监测方面,能精准捕捉多种生理信号,为医疗健康监测助力;用于语音识别结合算法准确率高;在信息安全领域,通过传感器阵列组成双因素认证系统,增强密码保护能力,提升信息安全性。

全碳压阻传感器DPA-ES@BCS通过结构设计实现高灵敏度、宽线性、高稳定性,全碳材料使其具备化学稳定性、透气性和生物相容性,穿戴测试体现良好舒适性。在多领域应用展现巨大潜力,为相关技术发展提供新途径与解决方案。 

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