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Origami 设计的基于竹子的环保 PDMS/植物纤维复合材料电容式柔性压力传感器,用于人机交互
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2024-03-08 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c06949
Xiaohui Guo 1 , Yanan Li 1 , Weiqiang Hong 1, 2, 3 , Zihao Yan 1 , Zhangling Duan 1 , Anqi Zhang 1 , Xinyi Zhang 1 , Chengchao Jin 1 , Tianqi Liu 1 , Xianghui Li 1 , Jianwei He 1 , Qi Hong 1 , Yaohua Xu 1 , Yunong Zhao 1
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随着绿色和可持续发展理念的广泛采用,提高柔性压力传感器的传感性能,同时降低制造成本和环境污染已成为紧迫的研究问题。我们从天然绿色植物竹子中汲取灵感,采用原生竹浆作为生产抽纸的原材料。由此产生的竹筒结构用作介电层。我们提出了一种成本极低、用户友好且可持续的折纸方法来制造纸基传感器。通过有限元模拟和实际实验对传感器的结构参数进行了深入研究和优化。该传感器的显着特点包括高灵敏度(0-50 kPa 范围内为 1.96 kPa –1)、低检测限 (2 Pa)、宽压力检测范围 (0-500 kPa)、快速响应和恢复时间(40 和 45 ms,分别),以及可靠的耐用性和稳定性(∼5000 次循环)。实验结果表明这些传感器在人体运动、健康监测和人机交互等领域的成功应用。传感器的潜在应用扩展到柔性可穿戴设备、智能医疗、人机协作和电子皮肤(e-skin)。



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更新日期:2024-03-08
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