All‐Carbon Piezoresistive Sensor: Enhanced Sensitivity and Wide Linear Range via Multiscale Design for Wearable Applications

材料科学 压阻效应 灵敏度(控制系统) 可穿戴计算机 可穿戴技术 纳米技术 航程(航空) 碳纤维 光电子学 电子工程 计算机科学 复合材料 嵌入式系统 复合数 工程类
作者
Qixuan Xiang,Guanjie Zhao,Tao Tang,Hao Zhang,Zhiyuan Liu,Xianglong Zhang,Yaping Zhao,Huijun Tan
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (15) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adfm.202418706
摘要

Abstract Piezoresistive sensors are indispensable in applications such as healthcare monitoring, artificial intelligence, and advanced communication systems. However, achieving wearable sensors that offer both high sensitivity and a wide linear range remains a significant challenge. Here, an all‐carbon piezoresistive sensor is presented, named, featuring high biocompatibility, chemical stability, environmental sustainability, and a straightforward fabrication process. This sensor, integrating a double‐sided pyramidal carbon aerogel (DPA) as the sensing layer, a silicone frame as the elastic support (ES), and superhydrophobic graphene‐coated nylon fabric as the breathable conductive substrate (BCS), was named as DPA‐ES@BCS. Finite element analysis confirms that the synergistic interaction between the DPA and silicone frame enhances the sensor's sensitivity while extending its linear range. This multiscale design achieves an exceptional sensitivity of 37.3 kPa −1 , a broad linear detection ranges from 0 to 1.4 MPa, and outstanding stability over 30 000 cycles. Additionally, the high‐performance wearable sensor is well‐suited for real‐time physiological signal monitoring and demonstrates exceptional capability in voice recognition, accurately distinguishing words using machine learning algorithms. Moreover, the DPA‐ES@BCS sensor array shows great potential for enhancing information security through dual‐factor authentication. This approach not only advances the piezoresistive performance of all‐carbon sensors but also provides a strong foundation for developing next‐generation sensor 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
顺心念真完成签到,获得积分10
刚刚
微笑面包完成签到,获得积分10
刚刚
自转无风完成签到,获得积分10
刚刚
超级的一鸣完成签到,获得积分10
1秒前
郭萌完成签到,获得积分10
2秒前
在水一方应助cccp采纳,获得10
2秒前
NexusExplorer应助梅川秋裤采纳,获得10
2秒前
day_on发布了新的文献求助10
2秒前
Nole完成签到,获得积分0
2秒前
xingxing完成签到,获得积分10
3秒前
r...........发布了新的文献求助10
3秒前
Aurora发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
落樱幻梦染星尘完成签到,获得积分10
4秒前
抹茶小饼干完成签到,获得积分10
4秒前
潇湘飞云发布了新的文献求助10
4秒前
但小安完成签到,获得积分10
5秒前
梅狸猫不读博完成签到 ,获得积分10
5秒前
好运常在完成签到,获得积分10
5秒前
ZeroTwo完成签到 ,获得积分10
5秒前
饮汽水完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
举个栗子完成签到,获得积分10
6秒前
江安柏完成签到,获得积分10
6秒前
大气的雁桃完成签到,获得积分10
6秒前
丁莞完成签到,获得积分10
7秒前
just flow完成签到,获得积分10
7秒前
罗蒙洛索夫完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.4应助why采纳,获得10
9秒前
星夜完成签到 ,获得积分10
9秒前
zhonglv7应助cccp采纳,获得10
9秒前
优雅的水晶吊灯完成签到,获得积分10
9秒前
奔跑的睡觉完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
亓昶发布了新的文献求助20
10秒前
LDDLleor完成签到,获得积分10
11秒前
wobisheng完成签到,获得积分10
11秒前
开朗的之卉完成签到,获得积分10
11秒前
梅川秋裤完成签到,获得积分10
11秒前
刘哈哈完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 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 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 7247930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8870877
关于积分的说明 18713665
捐赠科研通 6926866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198103
关于科研通互助平台的介绍 2373857
邀请新用户注册赠送积分活动 2172952