Simultaneous Optimization of Sensitivity and Linearity for Flexible Pressure Sensor via Coupling Effect between Microstructures and Flat Substrate Component

压阻效应 线性 材料科学 灵敏度(控制系统) 基质(水族馆) 光电子学 压力传感器 联轴节(管道) 弯曲 声学 电子工程 计算机科学 复合材料 机械工程 工程类 地质学 物理 海洋学
作者
Ruolin Liu,Bing Ji,Ming Lei,Fengming Hu,Bingpu Zhou
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (12): 6918-6928 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsaelm.3c01346
摘要

Flexible piezoresistive pressure sensors with the advantages of a simple structure and facile signal acquisition have attracted considerable interest in various application fields. Although the piezoresistive layers have been widely explored to develop high-performance sensors, the trade-off between sensitivity and linearity has yet to be fully resolved. In this work, a CNT/PDMS-based piezoresistive layer with the coupling effect of the microdomes and the flat substrate component is proposed to simultaneously optimize the sensitivity and linearity range of piezoresistive sensors. Different from conventional dome-based piezoresistive layers, the microdomes and substrate of the proposed layer can be codeformed to compensate for the resistance variation attenuation resulting from the stiffening effect of compressed soft materials. Upon the appropriate conductivity and elastic modulus of the piezoresistive layer, the sensitivity and linearity range of the sensor can be improved simultaneously. Moreover, the coupling effect of the microdomes and the substrate can be regulated by constructing gradient conductivity and elastic modulus, which enables further optimization of the sensing performance with a high sensitivity of 70.42 kPa–1 in an ultrawide linearity range of 0–950 kPa (R2 = 0.99). The excellent sensing performance enables the sensor as a diverse wearable platform, which can not only precisely monitor various physiological signals (e.g., finger bending, walking, running, etc.) but also transmit Morse code information by simply switching the finger bending behaviors. We believe that the proposed sensor along with the optimization strategy can be of great potential for developing high-performance piezoresistive sensors for versatile wearable applications in the future.
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
嘻嘻哈哈应助白糖采纳,获得10
刚刚
1秒前
比比完成签到,获得积分10
2秒前
阳炎发布了新的文献求助10
4秒前
king发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界应助高高饼干采纳,获得10
6秒前
Tulip发布了新的文献求助10
6秒前
Wizzzzzzzy发布了新的文献求助10
6秒前
美好黑猫完成签到,获得积分10
7秒前
橘猫完成签到 ,获得积分10
7秒前
小青完成签到,获得积分10
8秒前
阳炎完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
hhj完成签到,获得积分10
10秒前
王桢完成签到,获得积分20
10秒前
可可完成签到,获得积分10
10秒前
crush_zyd完成签到,获得积分10
10秒前
king完成签到,获得积分10
11秒前
孤独丹秋完成签到,获得积分10
11秒前
辛勤的鹰完成签到 ,获得积分10
11秒前
krkczs完成签到,获得积分10
12秒前
完美世界应助柚子采纳,获得10
13秒前
CNX完成签到,获得积分0
13秒前
15秒前
萨芬完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
拉普拉斯妖完成签到,获得积分10
17秒前
zjm完成签到,获得积分10
18秒前
初景发布了新的文献求助10
20秒前
Evan完成签到,获得积分10
20秒前
酷波er应助小聖采纳,获得10
20秒前
野稚发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
王桢发布了新的文献求助10
21秒前
sqq完成签到 ,获得积分10
22秒前
lying发布了新的文献求助10
22秒前
Psycho发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
彭于晏应助成太采纳,获得10
24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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
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 7319694
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935327
关于积分的说明 18941893
捐赠科研通 6978245
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214413
关于科研通互助平台的介绍 2382270
邀请新用户注册赠送积分活动 2193439