Triboelectric Active Sensor Array for Self-Powered Static and Dynamic Pressure Detection and Tactile Imaging

摩擦电效应 接口 压力传感器 电压 动压 触觉传感器 动态范围 灵敏度(控制系统) 材料科学 电子皮肤 声学 计算机科学 电子工程 光电子学 电气工程 人工智能 工程类 机械工程 计算机硬件 计算机视觉 物理 机器人 航空航天工程 复合材料
作者
Long Lin,Yannan Xie,Sihong Wang,Wenzhuo Wu,Simiao Niu,Xiaonan Wen,Zhong Lin Wang
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:7 (9): 8266-8274 被引量:597
标识
DOI:10.1021/nn4037514
摘要

We report an innovative, large-area, and self-powered pressure mapping approach based on the triboelectric effect, which converts the mechanical stimuli into electrical output signals. The working mechanism of the triboelectric active sensor (TEAS) was theoretically studied by both analytical method and numerical calculation to gain an intuitive understanding of the relationship between the applied pressure and the responsive signals. Relying on the unique pressure response characteristics of the open-circuit voltage and short-circuit current, we realize both static and dynamic pressure sensing on a single device for the first time. A series of comprehensive investigations were carried out to characterize the performance of the TEAS, and high sensitivity (0.31 kPa(-1)), ultrafast response time (<5 ms), long-term stability (30,000 cycles), as well as low detection limit (2.1 Pa) were achieved. The pressure measurement range of the TEAS was adjustable, which means both gentle pressure detection and large-scale pressure sensing were enabled. Through integrating multiple TEAS units into a sensor array, the as-fabricated TEAS matrix was capable of monitoring and mapping the local pressure distribution applied on the device with distinguishable spatial profiles. This work presents a technique for tactile imaging and progress toward practical applications of nanogenerators, providing potential solutions for accomplishment of artificial skin, human-electronic interfacing, and self-powered systems.
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
爱笑的妙彤应助XX采纳,获得50
1秒前
hetao286发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
clwh2006完成签到,获得积分10
1秒前
Orange应助R1becca11_采纳,获得10
1秒前
pearalien发布了新的文献求助10
2秒前
穑1发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
crethy完成签到,获得积分10
4秒前
衷燊完成签到,获得积分10
4秒前
Diamond应助小徐采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
李妍完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
夜夜发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
个性成风发布了新的文献求助10
10秒前
学术小白发布了新的文献求助10
10秒前
Shohan完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
CHME完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
贝克发布了新的文献求助10
13秒前
情怀应助cc采纳,获得10
13秒前
14秒前
cdercder应助朴实的若颜采纳,获得10
14秒前
虚掩的门发布了新的文献求助10
15秒前
米奇完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
嘿嘿完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
quixote完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
紧张的清完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Cognitive Psychology in a Changing World 800
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
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 7685676
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9249137
关于积分的说明 19956205
捐赠科研通 7258815
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3289268
关于科研通互助平台的介绍 2446304
邀请新用户注册赠送积分活动 2293491