自粘,防MXene基水凝应变传感器用于动作监测和手写识别与深度学习
Yanhua Ma1, Dongzhi Zhang1, Zihu Wang1
1College of Control Science and Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China.
ACS applied materials & interfaces
|June 6, 2023
概括
研究人员开发了一种高度敏感,灵活的应变传感器,使用了一种新型双网络水凝. 这种先进的材料提供了特殊的伸展性和自粘性,用于运动监测和人机交互的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 传统的应变传感器在平衡机械强度,灵敏度和检测能力方面面临挑战,这限制了实际应用.
- 灵活,导电的水凝对人机交互和运动监控有希望,但需要提高性能.
研究的目的:
- 开发一种具有改进的机械性能,灵敏度和功能的新型双网络水凝应变传感器.
- 探索MXene和砂糖在水凝应变传感器中作为导电和增强剂的潜力.
主要方法:
- 使用聚烯胺 (PAM) 和藻酸盐 (SA) 制备双网水凝.
- 加入MXene作为导电材料和糖作为网络增强剂.
- 描述水凝的机械性能,灵敏度,可重复性,自粘性和抗能力.
主要成果:
- 水凝应变传感器表现出极好的拉伸性能 (应变>2500%) 和高灵敏度 (在1400%的应变下测量系数为3.76).
- 传感器表现出可靠的重复性,自粘性和抗性能.
- 该传感器成功检测到各种人体运动,并使用完全卷积网络 (FCN) 算法在手写识别中达到98.1%的准确性.
结论:
- 开发的水凝应变传感器为运动检测和人机交互提供了有前途的解决方案.
- 材料的特性为先进的灵活可穿戴设备铺平了道路.
- PAM,SA,MXene和砂糖的组合为下一代传感器创造了一个多功能材料.
