Ultra‐Sensitive and Linear Flexible Pressure Sensors with Tri‐Scale Graded Microstructures for Advanced Health Monitoring and Robotic Perception

线性 材料科学 压力传感器 灵敏度(控制系统) 微观结构 压阻效应 声学 生物医学工程 复合材料 机械工程 电子工程 工程类 物理
作者
Rui Chen,Qixian Zhang,Tao Luo,Rui Gao,Wei Zhou,Chunjin Wang,Chunjin Wang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:13 (1): e16810-e16810 被引量:1
标识
DOI:10.1002/advs.202516810
摘要

Abstract Flexible piezoresistive sensors, which combine high sensitivity and a wide linear detection range, are ideal choices for human health monitoring and robotic perception. However, sensors often exhibit a trade‐off between sensitivity and linearity, with challenges caused by the incompressibility of soft materials and the stiffening of microstructures. In this study, a flexible pressure sensor with a 3D ordered tri‐scale graded microstructure, fabricated by laser processing, is proposed. The sensor achieves an ultra‐high sensitivity of 138.6 kPa −1 and a linear range up to 400 kPa ( R 2 = 0.99). The compensation behavior derived from the tri‐scale graded microstructure's compression deformation counteracts contact hardening and delays sensitivity saturation. Furthermore, the sensor demonstrates a minimum detectable limit as low as 3 Pa, with response and recovery times of 34/39 ms, showing excellent stability after over 24 000 repeated loading cycles. Physiological monitoring confirms that the sensor can accurately capture a wide range of pressure‐variations, including those from the carotid artery, jugular vein, respiration, throat vibrations, and foot pressure. Additionally, the sensor can be used for remote operation of robotic hands. This work provides a strategy for manufacturing flexible pressure sensors with a combination of high sensitivity, high linearity, and a wide pressure response range.
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
1秒前
vivre223发布了新的文献求助10
1秒前
万能图书馆应助水123采纳,获得10
1秒前
2秒前
香蕉凤凰完成签到,获得积分10
2秒前
冯斌关注了科研通微信公众号
2秒前
科研通AI2S应助朴素的不乐采纳,获得10
2秒前
坨坨发布了新的文献求助10
3秒前
wanci应助吞金小怪兽采纳,获得10
3秒前
我是老大应助zjtttt采纳,获得10
4秒前
4秒前
钮小妞完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
高高发布了新的文献求助10
4秒前
CipherSage应助白色花海采纳,获得10
4秒前
FFFFF完成签到,获得积分10
5秒前
舒适桐发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ghx发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
gezi完成签到,获得积分10
6秒前
冷艳的鸣凤完成签到,获得积分10
6秒前
美丽越彬完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
小样发布了新的文献求助10
7秒前
lxl发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
NexusExplorer应助LL采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
科研通AI6应助老杨采纳,获得10
8秒前
小小莫发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
周新运发布了新的文献求助10
9秒前
CipherSage应助luu采纳,获得30
9秒前
9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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5647752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4774203
关于积分的说明 15041173
捐赠科研通 4806669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2570374
邀请新用户注册赠送积分活动 1527179
关于科研通互助平台的介绍 1486224