Anisotropic, Wrinkled, and Crack-Bridging Structure for Ultrasensitive, Highly Selective Multidirectional Strain Sensors

标度系数 材料科学 石墨烯 各向异性 纳米技术 桥接(联网) 碳纳米管 线性 灵敏度(控制系统) 横截面 应变计 光电子学 复合材料 声学 制作 计算机科学 结构工程 光学 电子工程 医学 计算机网络 替代医学 物理 工程类 病理
作者
Heng Zhang,Dan Liŭ,Jeng‐Hun Lee,Haomin Chen,Eun Young Kim,Xi Shen,Qingbin Zheng,Jinglei Yang,Jang‐Kyo Kim
出处
期刊:Nano-micro Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:13 (1): 122-122 被引量:190
标识
DOI:10.1007/s40820-021-00615-5
摘要

Flexible multidirectional strain sensors are crucial to accurately determining the complex strain states involved in emerging sensing applications. Although considerable efforts have been made to construct anisotropic structures for improved selective sensing capabilities, existing anisotropic sensors suffer from a trade-off between high sensitivity and high stretchability with acceptable linearity. Here, an ultrasensitive, highly selective multidirectional sensor is developed by rational design of functionally different anisotropic layers. The bilayer sensor consists of an aligned carbon nanotube (CNT) array assembled on top of a periodically wrinkled and cracked CNT-graphene oxide film. The transversely aligned CNT layer bridge the underlying longitudinal microcracks to effectively discourage their propagation even when highly stretched, leading to superior sensitivity with a gauge factor of 287.6 across a broad linear working range of up to 100% strain. The wrinkles generated through a pre-straining/releasing routine in the direction transverse to CNT alignment is responsible for exceptional selectivity of 6.3, to the benefit of accurate detection of loading directions by the multidirectional sensor. This work proposes a unique approach to leveraging the inherent merits of two cross-influential anisotropic structures to resolve the trade-off among sensitivity, selectivity, and stretchability, demonstrating promising applications in full-range, multi-axis human motion detection for wearable electronics and smart robotics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
怀安发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
东起欧发布了新的文献求助10
1秒前
Wtian发布了新的文献求助10
1秒前
爆米花的应助被海边晾条采纳,获得10
2秒前
2秒前
情怀的应助被好好好采纳,获得10
3秒前
脑洞疼的应助被Sonder采纳,获得10
3秒前
标致的过客完成签到,获得积分10
3秒前
不氪发布了新的文献求助10
3秒前
OK的应助被实验室采纳,获得200
4秒前
4秒前
美丽冬卉发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
苏同学发布了新的文献求助10
6秒前
斯文败类的应助被Free采纳,获得10
7秒前
7秒前
CodeCraft的应助被YUAN采纳,获得10
7秒前
韩小跳发布了新的文献求助10
8秒前
gg发布了新的文献求助30
8秒前
风格发布了新的文献求助30
8秒前
9秒前
CipherSage的应助被怀安采纳,获得10
9秒前
吱吱发布了新的文献求助10
10秒前
zzzzk发布了新的文献求助10
11秒前
MaChent发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
苏同学完成签到,获得积分10
14秒前
枕风完成签到,获得积分10
14秒前
温婉的元槐完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
科研通AI6.2的应助被liuyuannzhuo采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
yuandashazi完成签到,获得积分10
17秒前
CodeCraft的应助被西门博超采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541298
关于积分的说明 21645367
捐赠科研通 7725533
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421354
关于科研通互助平台的介绍 2546516
邀请新用户注册赠送积分活动 2463571