超伸缩,超低歇斯底里,高强度水凝应变传感器用于压力识别与深度学习
Weichen Huang1, Xi Wang1, Fanchen Luo1
1Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|September 4, 2024
概括
这项研究引入了一种新的双重物理交叉连接的水凝,具有显著的伸展性和性. 开发的水凝柔性应变传感器显示出对先进的人类运动和手势识别应用的前景.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 生物材料工程 生物材料工程
背景情况:
- 水凝对于可穿戴设备来说是有前途的,但与同时的超伸缩性,低歇斯底里和高性作斗争.
- 在水凝中实现这些特性仍然是一个重要的材料科学挑战.
研究的目的:
- 开发一种具有增强机械性能的双重物理交叉连接的水凝.
- 为了创建一个强大的水凝柔性应变传感器,用于人类运动和手势识别.
主要方法:
- 通过使用双重物理交联策略合成了聚烯胺 (PAM) /氨酸 (HA) /蒙特莫里隆 (MMT) 水凝.
- 嵌入HA用于链纠和MMT作为应力消散中心和交联剂.
- 制造和测试水凝柔性应变传感器,用于性能指标,如响应时间,检测范围和稳定性.
主要成果:
- 水凝具有超高的伸展性 (3165%),高破裂应力 (228 kPa),高性 (4.149 MJ/m3) 和超低的歇斯底里斯 (在100%的应变下约2%).
- 应变传感器表现出快速的响应/恢复 (62.5:75毫秒),广泛的检测范围 (2000%),低的检测极限 (1%),以及出色的循环稳定性 (>500个循环).
结论:
- 双重交叉连接的PAM/HA/MMT水凝为先进的灵活电子应用提供了一个有前途的解决方案.
- 通过深度学习增强的水凝应变传感器显示了人类运动监测,手势和压力识别的潜力.
