Extending the Linear Range of Piezoresistive Yarn Sensors via Sequential Activation of Gradient Nanofiber Sheaths

材料科学 压阻效应 纳米纤维 导电体 纱线 复合材料 碳纳米管 饱和(图论) 碳纳米纤维 电导率 压力传感器 超声波传感器 同种类的 电极 制作 机织物 电阻率和电导率 变形(气象学) 纳米技术 压力梯度 图层(电子) 静电纺丝 光电子学 信号(编程语言) 微流控 声学 纳米线 纳米管 航程(航空)
作者
Xinyue Guo,Wendi Wang,Cheng Zha,Chengzu Li,Dongxiao Ji,Xiaohong Qin
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
卷期号:11 (8): 7275-7285
标识
DOI:10.1021/acssensors.6c01609
摘要

The limited linear sensing range of piezoresistive yarn sensors, caused by premature saturation of conductive networks in homogeneous architectures, remains a critical barrier to their use in medium- and high-pressure applications. Here, we develop a gradient nanofiber sheath that enables sequential activation of conductive pathways to address this challenge. The yarn is constructed by assembling multilayer TPU/PAN nanofiber sheaths with progressively increased carbon nanotube loading through capillary-assisted confinement and ultrasonic adsorption. This design establishes a gradient in conductivity and stiffness, allowing deformation to initiate from the compliant inner layer and propagate outward under compression. As a result, conductive networks are activated in a stepwise manner across the sheath, effectively delaying resistance saturation and maintaining continuous signal evolution. The optimized yarn sensor exhibits an ultrawide multistage linear response over 0-300 N, exceeding conventional homogeneous designs by more than an order of magnitude, while delivering fast response, low hysteresis, and excellent cycling stability. Integration into woven textile arrays further enables reliable spatiotemporal pressure mapping in applications such as driver fatigue monitoring and plantar pressure analysis.
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
清风携来春夏完成签到,获得积分10
刚刚
Hi完成签到,获得积分10
刚刚
lxy发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.4的应助被覃黄语嫣采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
秋风的应助被xueli采纳,获得20
2秒前
ding的应助被张口采纳,获得10
2秒前
chen完成签到,获得积分10
3秒前
Ho7T发布了新的文献求助80
3秒前
4秒前
小匹夫完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
博博儿发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
陈志刚发布了新的文献求助10
8秒前
xcgh给周涛的求助进行了留言
8秒前
爆米花的应助被没用的鱿鱼采纳,获得10
8秒前
江江大王发布了新的文献求助10
8秒前
秋风的应助被婳婳采纳,获得10
9秒前
CHEN完成签到 ,获得积分10
9秒前
桐桐的应助被123456采纳,获得30
9秒前
ding的应助被冷傲的红牛采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
Khr1stINK发布了新的文献求助20
11秒前
小匹夫发布了新的文献求助10
11秒前
852的应助被1234采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
旺旺完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI6.4的应助被嘎子采纳,获得10
12秒前
Orange的应助被博博儿采纳,获得10
12秒前
威威发布了新的文献求助10
13秒前
Coral完成签到,获得积分10
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
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Nonlinear vehicle active suspension system control method based on the extended high gain observer 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 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 8000848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9453856
关于积分的说明 21146398
捐赠科研通 7573729
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381231
关于科研通互助平台的介绍 2513941
邀请新用户注册赠送积分活动 2415326