中山大学吴进课题组《Adv. Sci.》：用于可穿戴人机交互的有机水凝胶微球薄膜高性能应变传感器
可贴合在人体皮肤或衣服上的柔性应变传感器能够适应各种机械形变并实时将其转换为可检测的电信号，可广泛应用于运动监测、手势识别、生理信号监测等领域，在人机交互中发挥重要作用。目前应变传感器面临的最大挑战就是在一个器件中同时实现高的灵敏度和宽的应变检测范围。一般高灵敏度的应变传感器是基于刚性导电薄膜中裂纹的产生或网络结构中导电单元之间的分离来实现的，会导致体系电阻的急剧变化。然而，它们的应变检测范围极其有限（<5%），稍微大的形变就会导致传感层的破裂而失效。具有宽应变检测范围的应变传感器在近年来得到了广泛的报道，传感材料使用的是一些高度可拉伸的离子导电的水凝胶。体系电信号的变化归因于拉伸后水凝胶中离子传输路径的变长，即使将水凝胶与一些纳米导电材料混合后其灵敏度依然不是很理想。
图1 PAM有机水凝胶微球的制备流程以及基于有机水凝胶微球薄膜的应变传感器的设计和应用实例示意图。
图2 有机水凝胶微球传感器的应变传感机理及传感性能。
图3 有机水凝胶微球传感器的各种应用演示。
图4 基于有机水凝胶微球应变传感器的无线人机交互系统。
论文信息：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202205632
Zhai, K.; Wang, H.; Ding, Q.; Wu, Z.; Ding, M.; Tao, K.; Yang, B. R.; Xie, X.; Li, C.; Wu, J. High-Performance Strain Sensors Based on Organohydrogel Microsphere Film for Wearable Human-Computer Interfacing. Advanced Science 2022, e2205632, DOI: 10.1002/advs.202205632.
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