A Cantilever-Based Broadband Acoustoelectric Device with Aligned PVDF-HFP Nanofibers for Self-Powered Sensing and High-Accuracy Speech Recognition

材料科学 宽带 纳米纤维 光电子学 声学 语音活动检测 制作 纳米技术 频率调制 计算机科学
作者
Di Pan,Junyun Zhang,Like Chen,Qiaoling ZHANG,Weixu Tian,Jinjin Song,Lu Peng,Jingye Jin,Tong Lin,Chenhong Lang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:18 (15): 22356-22368 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.5c25936
摘要

As the adoption of acoustic sensing grows in speech recognition, health monitoring, and the Internet of Things, the limited broadband response of flexible acoustic sensors has become a significant challenge. This study presents a novel acoustoelectric device featuring a cantilever-based electrode structure. By designing an electrospun aligned PVDF-HFP nanofiber piezoelectric active layer alongside a gold-coated film electrode with cantilever architecture, the device achieves a triple coupling mechanism of acoustic, mechanical, and electrical interactions, leading to enhanced performance. Under 110 dB sound pressure, the 12 × 8 mm 2 cantilever-area device demonstrates an extended operating bandwidth of up to 800 Hz, a peak voltage of 33.55 V, and high sensitivity within the 60–110 dB sound pressure range (74.25 mV·Pa –1 at 1000 Hz, 94 dB SPL and 8.13 V·Pa –1 at 170 Hz, 100 dB SPL). It attains a voice capture signal-to-noise ratio of 61.50 dB and a machine learning-based speech recognition accuracy of 98.5%. This work establishes a new paradigm for broadband acoustic device design and advances the practical application of high-fidelity human–computer interaction and intelligent sensing technologies.
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
刚刚
刚刚
蔓蔓要努力完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
zzzzzz完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
CCC完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助王健采纳,获得10
2秒前
Lucas应助洽恰采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
JamesPei应助肖肖采纳,获得20
3秒前
3秒前
3秒前
舒适的如萱完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Aki_27完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
拼搏向上发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
CipherSage应助heal采纳,获得10
4秒前
xiaohansan完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
捞鱼完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
畅快白梦发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 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 7750549
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298174
关于积分的说明 20244548
捐赠科研通 7332468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309630
关于科研通互助平台的介绍 2461212
邀请新用户注册赠送积分活动 2322183