Mechanically Robust and Linearly Sensitive Soft Piezoresistive Pressure Sensor for a Wearable Human–Robot Interaction System

压阻效应 材料科学 可穿戴计算机 压力传感器 稳健性(进化) 电极 机器人 线性 纳米技术 软机器人 计算机科学 光电子学 电子工程 机械工程 嵌入式系统 工程类 人工智能 物理 基因 化学 量子力学 生物化学
作者
Seong-Won Kim,Jeng‐Hun Lee,Hyeon Ju Ko,Siyoung Lee,Geun Yeol Bae,Daegun Kim,Giwon Lee,Seung Goo Lee,Kilwon Cho
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (4): 3151-3160 被引量:60
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c09016
摘要

Soft piezoresistive pressure sensors play an underpinning role in enabling a plethora of future Internet of Things (IoT) applications such as human–robot interaction (HRI) technologies, wearable devices, and metaverse ecosystems. Despite significant attempts to enhance the performance of these sensors, existing sensors still fall short of achieving high strain tolerance and linearity simultaneously. Herein, we present a low-cost, facile, and scalable approach to fabricating a highly strain-tolerant and linearly sensitive soft piezoresistive pressure sensor. Our design utilizes thin nanocracked gold films (NC-GFs) deposited on poly(dimethylsiloxane) (PDMS) as electrodes of the sensor. The large mismatch stress between gold (Au) and PDMS induces the formation of secondary wrinkles along the pyramidal-structured electrode under pressure; these wrinkles function as protuberances on the electrode and enable exceptional linear sensitivity of 4.2 kPa–1 over a wide pressure range. Additionally, our pressure sensor can maintain its performance even after severe mechanical deformations, including repeated stretching up to 30% strain, due to the outstanding strain tolerance of NC-GF. Our sensor's impressive sensing performance and mechanical robustness make it suitable for diverse IoT applications, as demonstrated by its use in wearable pulse monitoring devices and human–robot interaction systems.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
月满西楼完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助psy小渺采纳,获得30
1秒前
1秒前
文毛完成签到,获得积分10
3秒前
易大人发布了新的文献求助10
3秒前
归诚发布了新的文献求助10
4秒前
ycjfs1995完成签到,获得积分10
5秒前
Geminiwod完成签到,获得积分10
6秒前
王怡发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
孙燕应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
不安青牛应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
老阎应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
9秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
不安青牛应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
孙燕应助科研通管家采纳,获得150
9秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
不安青牛应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
孙燕应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
孙燕应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
10秒前
上官若男应助易大人采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
岳相友应助zhang采纳,获得10
13秒前
邓焕然发布了新的文献求助10
13秒前
ChenChen发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI2S应助ONE采纳,获得10
15秒前
Liufgui应助NanArtist采纳,获得30
15秒前
小黄完成签到,获得积分10
16秒前
我是老大应助666采纳,获得10
17秒前
忐忑的远山应助Moihan采纳,获得10
19秒前
赘婿应助狂野如波采纳,获得10
19秒前
高分求助中
【重要!!请各位用户详细阅读此贴】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
Plutonium Handbook 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 640
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 540
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
SPSS for Windows Step by Step: A Simple Study Guide and Reference, 17.0 Update (10th Edition) 500
Chinese Buddhist Monasteries: Their Plan and Its Function As a Setting for Buddhist Monastic Life 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4116883
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3655413
关于积分的说明 11574693
捐赠科研通 3358443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1845018
邀请新用户注册赠送积分活动 910540
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 826965