Single polymer fiber–based ultrasensitive and multifunctional flexible microsensor via arthropod-inspired crack-helix coupling

微尺度化学 材料科学 纳米技术 超细纤维 制作 聚合物 联轴节(管道) 灵敏度(控制系统) 生物传感器 微加工 微流控 光电子学 表征(材料科学) 数码产品 振动 软质材料 柔性电子器件 耐久性 软物质 可伸缩电子设备 谐振器 图层(电子) 结构健康监测 微电子机械系统
作者
Zixun Chen,Ye Zhang,Huaizhi Liu,Zhiwei Li,Jiuyang Zhang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:123 (12): e2529908123-e2529908123 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2529908123
摘要

Flexible microsensors featuring miniature dimensions (< 100 μm), superior sensitivity [Gauge factor (GF) > 10 3 ], and phenomenal environmental stability (> 10 4 uses) have been broadly applied in modern soft electronics such as implantable health monitoring and soft robotics. However, it is quite challenging to integrate these distinguished features in a microdevice considering the extremely limited space for the complicated fabrication and complex functionalities. Inspired by microscale sensing systems in arthropods, this work presents a unique crack-helix soft microsensor (CHMS) within a single polymer microfiber. This microdevice successfully combines the structural advantages of both slit and hair sensors in arthropods through convenient depositing a thin layer (thickness: 2.5 μm) of biphasic liquid metals on a single microfiber (diameter: 80 μm). The microsensor presents unique frequency detection capability as arthropods (resolution: 0.01 Hz, > 1,088 Hz), ultrahigh sensitivity (GF > 2,711 ± 119), astonishing detection limit (0.05% strain and 0.2 mN), and excellent sensing durability (over 50,000 cycles), which are among the best of currently reported soft sensors. Furthermore, analogous to natural arthropods, CHMS shows different multifunctional environmental perception capability to precisely recognize subtle vibration under water or ground (amplitude < 70 μm) and extremely rarefied airflow (ultralow mass flux: 2.2 × 10 −4 g/s·cm 2 ).
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
科目三应助菲菲采纳,获得10
刚刚
平常千万完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
爆米花应助孤独幻枫采纳,获得10
1秒前
乐乐应助May采纳,获得10
2秒前
左白易完成签到,获得积分10
2秒前
陌染发布了新的文献求助10
2秒前
科目三应助moyigia3采纳,获得10
3秒前
淡定新烟发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
Hwen发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
英俊的铭应助陶醉的冬瓜采纳,获得10
4秒前
5秒前
Riemann发布了新的文献求助10
5秒前
JHY发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
顾矜应助从容的无心采纳,获得10
6秒前
顾矜应助可靠的难胜采纳,获得10
7秒前
研友_VZG7GZ应助Zero采纳,获得10
7秒前
7秒前
左贵辉发布了新的文献求助10
8秒前
开心千青完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
ikutovaya完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
养猫的路飞完成签到,获得积分10
9秒前
坦率道消发布了新的文献求助10
10秒前
huang应助小星星采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.3应助友好听云采纳,获得10
11秒前
ybly完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
楼钰康发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Haibara应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
13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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7327820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8942699
关于积分的说明 18967097
捐赠科研通 6983783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216182
关于科研通互助平台的介绍 2382982
邀请新用户注册赠送积分活动 2195629