A Breathable, Stretchable, and Self‐Calibrated Multimodal Electronic Skin Based on Hydrogel Microstructures for Wireless Wearables

材料科学 可穿戴计算机 软机器人 可穿戴技术 电子皮肤 自愈水凝胶 微观结构 纳米技术 生物医学工程 复合材料 光电子学 计算机科学 嵌入式系统 机器人 人工智能 医学 高分子化学
作者
Weiyan Wang,Dijie Yao,Hao Wang,Qiongling Ding,Yibing Luo,Haojun Ding,Jiahao Yu,He Zhang,Kai Tao,Sheng Zhang,Fengwei Huo,Jin Wu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (32) 被引量:65
标识
DOI:10.1002/adfm.202316339
摘要

Abstract Biomimetic electronic skins (e‐skins) are widely used in wearables, smart prosthesis and soft robotics. However, multimodal e‐skins, especially those based on hydrogels, face multiple challenges for practical applications, involving multi‐sensing signal mutual interference, low breathability and stretchability. Here, a breathable and stretchable multimodal e‐skin with a multilayer film microstructure is developed to achieve self‐calibrated sensing of any two of three stimuli: strain, temperature, and humidity, with minimal crosstalk. Hydrogel fibers with different shapes are designed for strain and temperature sensing modules, and the hydrogel film is developed as a humidity sensing module. The multimodal e‐skin exhibits impressive sensing performance, including a low strain detection limit (0.03%), strain linearity (R 2 = 0.990), high‐temperature sensitivity (1.77%/°C), and a wide humidity detection range (33–98% RH). Interestingly, due to the directional anisotropy in strain sensitivity of different shaped fibers, the e‐skin realizes self‐calibrated detection of strain and temperature in different directions. By introducing porous elastomer encapsulation membranes, the breathability and wearing comfort of the e‐skin are attained, while the high stretchability (100% strain) is maintained. Furthermore, a personalized human‐machine interaction system is created by integrating the e‐skin with a wireless circuit to realize real‐time and wireless gesture recognition, physiological signals monitoring, and smart prosthesis.
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
善学以致用应助米尔的猫采纳,获得10
刚刚
科研通AI5应助LLL采纳,获得10
1秒前
1秒前
丘比特应助Michaelfall采纳,获得10
3秒前
zhangxinask发布了新的文献求助20
4秒前
秋子发布了新的文献求助10
5秒前
星星发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
song完成签到,获得积分10
10秒前
桐桐应助WYN采纳,获得100
12秒前
13秒前
13秒前
strug783发布了新的文献求助10
14秒前
完美世界应助俞绯采纳,获得10
15秒前
15秒前
科研通AI5应助大象放冰箱采纳,获得30
16秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
科研通AI5应助秋子采纳,获得10
18秒前
liangchenglvliao完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
Gypsy发布了新的文献求助10
20秒前
复杂静竹发布了新的文献求助10
20秒前
zhangxinask完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
科研通AI5应助大象放冰箱采纳,获得10
23秒前
orixero应助Kun采纳,获得10
24秒前
英俊的铭应助Kun采纳,获得10
24秒前
齐嘉懿发布了新的文献求助10
25秒前
贱小贱发布了新的文献求助10
25秒前
ilaveu完成签到,获得积分10
29秒前
情怀应助CYY采纳,获得10
31秒前
科研通AI5应助大象放冰箱采纳,获得30
32秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780310
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325580
关于积分的说明 10223667
捐赠科研通 3040766
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668988
邀请新用户注册赠送积分活动 798962
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648