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Stretchable, Transparent, and Self‐Patterned Hydrogel‐Based Pressure Sensor for Human Motions Detection
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2018-06-21 , DOI: 10.1002/adfm.201802576 Gang Ge 1 , Yizhou Zhang 1 , Jinjun Shao 1 , Wenjun Wang 2 , Weili Si 1 , Wei Huang 3 , Xiaochen Dong 1
Advanced Functional Materials ( IF 18.5 ) Pub Date : 2018-06-21 , DOI: 10.1002/adfm.201802576 Gang Ge 1 , Yizhou Zhang 1 , Jinjun Shao 1 , Wenjun Wang 2 , Weili Si 1 , Wei Huang 3 , Xiaochen Dong 1
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In this study, a binary networked conductive hydrogel is prepared using acrylamide and polyvinyl alcohol. Based on the obtained hydrogel, an ultrastretchable pressure sensor with biocompatibility and transparency is fabricated cost effectively. The hydrogel exhibits impressive stretchability (>500%) and superior transparency (>90%). Furthermore, the self‐patterned microarchitecture on the hydrogel surface is beneficial to achieve high sensitivity (0.05 kPa−1 for 0–3.27 kPa). The hydrogel‐based pressure sensor can precisely monitor dynamic pressures (3.33, 5.02, and 6.67 kPa) with frequency‐dependent behavior. It also shows fast response (150 ms), durable stability (500 dynamic cycles), and negligible current variation (6%). Moreover, the sensor can instantly detect both tiny (phonation, airflowing, and saliva swallowing) and robust (finger and limb motions) physiological activities. This work presents insights into preparing multifunctional hydrogels for mechanosensory electronics.
中文翻译：
可拉伸的，透明的，自定型的基于水凝胶的压力传感器，用于人体运动检测
在这项研究中，使用丙烯酰胺和聚乙烯醇制备了二元网络导电水凝胶。基于所获得的水凝胶，具有成本效益地制造了具有生物相容性和透明性的超拉伸压力传感器。水凝胶表现出令人印象深刻的可拉伸性（> 500％）和优异的透明度（> 90％）。此外，水凝胶表面上的自构微结构有利于实现高灵敏度（0.05 kPa -1适用于0–3.27 kPa）。基于水凝胶的压力传感器可以精确监测动态压力（3.33、5.02和6.67 kPa），并具有频率相关的行为。它还显示了快速响应（150毫秒），持久稳定性（500个动态循环）和可忽略的电流变化（6％）。此外，该传感器可以立即检测到微小的（发声，气流和唾液吞咽）和健壮的（手指和四肢运动）生理活动。这项工作为制备用于机械感测电子学的多功能水凝胶提供了见识。
更新日期：2018-06-21
中文翻译：
可拉伸的，透明的，自定型的基于水凝胶的压力传感器，用于人体运动检测
在这项研究中，使用丙烯酰胺和聚乙烯醇制备了二元网络导电水凝胶。基于所获得的水凝胶，具有成本效益地制造了具有生物相容性和透明性的超拉伸压力传感器。水凝胶表现出令人印象深刻的可拉伸性（> 500％）和优异的透明度（> 90％）。此外，水凝胶表面上的自构微结构有利于实现高灵敏度（0.05 kPa -1适用于0–3.27 kPa）。基于水凝胶的压力传感器可以精确监测动态压力（3.33、5.02和6.67 kPa），并具有频率相关的行为。它还显示了快速响应（150毫秒），持久稳定性（500个动态循环）和可忽略的电流变化（6％）。此外，该传感器可以立即检测到微小的（发声，气流和唾液吞咽）和健壮的（手指和四肢运动）生理活动。这项工作为制备用于机械感测电子学的多功能水凝胶提供了见识。
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