Mechanochromic Optical/Electrical Skin for Ultrasensitive Dual-Signal Sensing

材料科学 电容感应 光电子学 电子皮肤 光子学 电极 导电体 纳米技术 标度系数 碳纳米管 结构着色 信号(编程语言) 压力传感器 光子晶体 制作 计算机科学 复合材料 医学 化学 替代医学 物理化学 病理 程序设计语言 操作系统 物理 热力学
作者
Heng Zhang,Haomin Chen,Jeng‐Hun Lee,Eun Young Kim,Kit‐Ying Chan,Harun Venkatesan,Xi Shen,Jinglei Yang,Jang Kyo Kim
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (6): 5921-5934 被引量:17
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c00015
摘要

Following earlier research efforts dedicated to the realization of multifunctional sensing, recent developments of artificial skins endeavor to go beyond human sensory functions by integrating interactive visualization of strain and pressure stimuli. Inspired by the microcracked structure of spider slit organs and the mechanochromic mechanism of chameleons, this work aims to design a flexible optical/electrical skin (OE-skin) capable of responding to complex stimuli with interactive feedback of human-readable structural colors. The OE-skin consists of an ionic electrode combined with an elastomer dielectric layer, a chromotropic layer containing photonic crystals and a conductive carbon nanotube/MXene layer. The electrode/dielectric layers function as a capacitive pressure sensor. The mechanochromic photonic crystals of ferroferric oxide-carbon magnetic arrays embedded in the gelatin/polyacrylamide stretchable hydrogel film perceive strain and pressure stimuli with bright color switching outputs in the full visible spectrum. The underlying microcracked conductive layer is devoted to ultrasensitive strain sensing with a gauge factor of 191.8. The multilayered OE-skin delivers an ultrafast, accurate response for capacitive pressure sensing with a detection limit of 75 Pa and long-term stability of 5000 cycles, while visualizing complex deformations in the form of high-resolution spatial colors. These findings offer deep insights into the rational design of OE-skins as multifunctional sensing devices.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ding应助执着的寒松采纳,获得10
1秒前
1秒前
晚晚发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
楠瓜发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
共享精神应助yangkao采纳,获得10
4秒前
1111完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
zzn发布了新的文献求助10
6秒前
陈敏发布了新的文献求助10
6秒前
siccy发布了新的文献求助10
8秒前
Yukio发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
乐乐应助楠瓜采纳,获得10
10秒前
元素分希怡完成签到 ,获得积分10
10秒前
13秒前
甜宝发布了新的文献求助10
14秒前
研友_VZG7GZ应助诚心的念文采纳,获得30
14秒前
more发布了新的文献求助10
15秒前
CipherSage应助乔佳佳采纳,获得10
16秒前
情怀应助岁月静好采纳,获得10
17秒前
陈敏完成签到,获得积分10
18秒前
yangkao发布了新的文献求助10
20秒前
星辰大海应助13654135090采纳,获得10
23秒前
23秒前
共享精神应助孙伟健采纳,获得10
26秒前
27秒前
27秒前
昔日完成签到,获得积分10
27秒前
Yukio完成签到,获得积分10
27秒前
xxyqddx发布了新的文献求助150
29秒前
30秒前
酷波er应助Anglebyebyeye采纳,获得10
32秒前
33秒前
平常雨泽发布了新的文献求助10
33秒前
昔日发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2404877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2103340
关于积分的说明 5308232
捐赠科研通 1830745
什么是DOI,文献DOI怎么找? 912234
版权声明 560529
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487712