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从信号易失到稳定可靠!LS-Fe3+助力柔性传感器6000次循环无衰减

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柔性压力传感器前景好,能将外部触觉信息转成电信号,受可穿戴电子设备与人机界面关注。

但应用于可穿戴设备时有挑战,一是响应范围窄,负载增加时传感信号易饱和;二是在恶劣复杂机械条件下因内部组件界面适应性与承载能力差,信号稳定性差。

电容式压力传感器(CPSs)因高灵敏度和快速响应有前景,过去十年多由介电层和电极组成不同类型,不过传统平行板电容式压力传感器在极端条件下有挑战,利用介电层微观结构工程可扩大检测范围。

微片结构有优势,但微观结构设计制造方面现存如仿生微结构分布不可控、光刻工艺复杂等缺点,且SCPS长期信号稳定性常被忽视,实际应用中受变形等影响易失真、失效,需制造有强界面适应性和承载能力的电介质来保障稳定性。

亮点:

1. 整合模板法和磺化木质素(LS)-Fe3+自催化系统,快速制备微米介电水凝胶,提升组装传感器检测范围与信号稳定性。

2. 通过介电层微结构工程减轻应力饱和,制造的传感器在0 - 200 kPa宽检测范围最大灵敏度达65.82 kPa⁻¹。

3. 掺入LS - Fe3+提高电介质界面适应性(对Cu电极粘附能达150 J/m²)与承载能力(50次压缩循环后恢复效率超80%),实现长期信号稳定性(6000次循环可靠响应)。

4. 由4×4个传感器组成的组装阵列可助力运动员提取身体运动压力映射,优化体能训练。 

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回复黑科技看看:由4×4个传感器组成的组装阵列,可以帮助运动员更好地理解身体运动的压力映射
回复黑科技看看:50次压缩循环后恢复效率超80%,6000次循环还能可靠响应,这种耐用性对用户来说简直是一颗定心丸
回复黑科技看看:传感器的最大灵敏度达到65.82 kPa⁻¹,而且是在0 - 200 kPa这么宽的检测范围内,这绝对是一个里程碑式的进步
回复黑科技看看:长期信号稳定性的忽视是个大问题,特别是SCPS,在变形等影响下易失真、失效,这对用户来说体验很不好

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