Thermally Drawn Stretchable Electrical and Optical Fiber Sensors for Multimodal Extreme Deformation Sensing

材料科学 光纤 弯曲 软机器人 可穿戴技术 应变计 可伸缩电子设备 光纤传感器 可穿戴计算机 数码产品 纤维 光电子学 复合材料 计算机科学 电气工程 人工智能 执行机构 电信 嵌入式系统 工程类
作者
Yujing Zhang,Xiyuan Li,Jongwoon Kim,Yuxin Tong,Emily G. Thompson,Shan Jiang,Ziang Feng,Li Yu,Jinhua Wang,Dong Sam Ha,Harald Sontheimer,Blake N. Johnson,Xiaoting Jia
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:9 (6) 被引量:47
标识
DOI:10.1002/adom.202001815
摘要

Abstract Highly stretchable fiber sensors have attracted significant interest recently due to their applications in wearable electronics, human–machine interfaces, and biomedical implantable devices. Here, a scalable approach for fabricating stretchable multifunctional electrical and optical fiber sensors using a thermal drawing process is reported. The fiber sensors can sustain at least 580% strain and up to 750% strain with a helix structure. The electrical fiber sensor simultaneously exhibits ultrahigh stretchability (400%), high gauge factors (≈1960), and excellent durability during 1000 stretching and bending cycles. It is also shown that the stretchable step‐index optical fibers facilitate detection of bending and stretching deformation through changes in the light transmission. By combining both electrical and optical detection schemes, multifunctional fibers can be used for quantifying and distinguishing multimodal deformations such as bending and stretching. The fibers’ utility and functionality in sensing and control applications are demonstrated in a smart glove for controlling a virtual hand model, a wrist brace for wrist motion tracking, fiber meshes for strain mapping, and real‐time monitoring of multiaxial expansion and shrinkage of porcine bladders. These results demonstrate that the fiber sensors can be promising candidates for smart textiles, robotics, prosthetics, and biomedical implantable devices.

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
zdd完成签到,获得积分10
1秒前
ZXR发布了新的文献求助15
8秒前
huang完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
stone完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
陶醉的马里奥完成签到,获得积分20
17秒前
lluuoo完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
开朗尔蓝发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
22秒前
Lux完成签到,获得积分10
23秒前
苹果树完成签到,获得积分10
23秒前
行走的荷尔蒙应助zwy109采纳,获得10
25秒前
王盼盼发布了新的文献求助10
27秒前
可她不是绘梨衣完成签到,获得积分10
31秒前
金金金金完成签到,获得积分10
33秒前
纯真乐驹完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
七七发布了新的文献求助10
34秒前
小梁发布了新的文献求助10
35秒前
陈雨完成签到,获得积分10
36秒前
墨墨完成签到,获得积分10
36秒前
行走的荷尔蒙应助范拽拽采纳,获得10
37秒前
cccxq完成签到,获得积分10
37秒前
xxiix发布了新的文献求助10
38秒前
39秒前
40秒前
40秒前
Astrid完成签到,获得积分10
40秒前
拼搏的夏槐完成签到,获得积分20
41秒前
Meng完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
43秒前
落后易烟完成签到,获得积分20
43秒前
静一静完成签到,获得积分10
48秒前
tonghau895完成签到 ,获得积分10
50秒前
丛玉林发布了新的文献求助10
50秒前
DDD发布了新的文献求助10
51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
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7273229
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8894126
关于积分的说明 18802374
捐赠科研通 6947364
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3205197
关于科研通互助平台的介绍 2377101
邀请新用户注册赠送积分活动 2180315