可穿戴式压力传感器使用有孔的天然聚合物凝弹性体,在广泛的传感范围内具有高灵敏度

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 聚合物科学 聚合物科学

背景情况:

• 可穿戴式压力传感器对于监控人类活动至关重要.
• 基于天然聚合物的水凝为可穿戴传感器提供皮肤友好的特性.
• 现有的水凝传感器在高压下往往缺乏灵敏度.

研究的目的:

• 开发一种具有成本效益,范围广,高度灵敏的水凝压力传感器.
• 在高压应用中解决基于天然聚合物的水凝传感器的局限性.

主要方法:

• 用粒作为牺牲模板来创建一个多孔的结构.
• 为压力传感器制造了一种基于豆的水凝.
• 研究了传感器在各种压力范围和周期性负载下的性能.

主要成果:

• 在0.120,2050和50100 kPa下分别达到12.7,5.0和3.2 kPa-1的高灵敏度.
• 证明了263毫秒的快速响应时间和500个周期的耐用性.
• 成功应用了监控人类动态运动的传感器.

结论:

• 为高性能水凝压电阻传感器制定了一个低成本,易于制造的战略.
• 开发的传感器具有广泛的响应范围和高灵敏度,适用于可穿戴应用.
• 这项工作有助于推进基于天然聚合物的水凝传感器用于人类运动监测.