近日,宁波大学翁更生团队报道了一种新的基于原电池设计的自供电和3D打印柔性传感器,可用于健康监测、物体识别和非接触式手势识别。这种柔性传感器由3D打印的聚丙烯酸(PAA)水凝胶电解质层、柔性阳极层和柔性阴极层组成。阳极层是3D打印的Cu2+交联聚(N,Ndimethylacrylamide-co-3-alanine-2-hydroxypropylmethacrylate) (PDA)水凝胶(PDA/Cu2+/Cu水凝胶),阴极层是含有MnO2的PAA水凝胶的底部薄层(PAA/MnO2)。使用石墨薄膜作为柔性电极,最终组装成柔性传感器。
这一柔性传感器具有高的力和温度灵敏度。它在拉伸、弯曲、挤压和冲击载荷下产生不同的电流响应。柔性传感器在检测人体运动和生理活动(如呼吸)方面被证明是有用的。基于力和非接触式温度灵敏度,柔性传感器可用于识别人类手势和不同直径的塑料球。这种具有自供电、非接触式运动捕捉和多刺激传感功能的3D可打印柔性传感器为医疗保健和人机交互应用的柔性传感设备提供了一条新途径。
图1 SPS传感器的制备及应用原理图
图2 SPS传感器的微观结构、电性能和响应性
图3 不同载荷模式下SPS传感器电流变化
图4 对人体运动和呼吸的监测
图5 通过安装有SPS传感器的柔性夹持器识别物体
图6 由SPS传感器阵列进行手势检测
原文题目:Self-Powered and 3D Printable Soft Sensor for Human Health Monitoring, Object Recognition, and Contactless Hand Gesture Recognition 论文第一作者:Jingzhi Tang 原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202411172
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