Mechanically Compliant and Stable Hydrogel Interfaces for Long‐Term Dynamic Pressure Detection Toward Intelligent Sports Training

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作者
Hongnan Zhu,Wenting Yu,Xidie liu,Haonan Zhao,Zhouyang Hu,Sanwei Hao,Yicong Wang,Liang Zheng,Qiong-Yi Zhang,Xu Xianying,Ning Zhang,Yuxing Bai,Feng Xu,Jun Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202522847
摘要

Abstract The increasing pursuit of accurate epidermal pressure sensing for next‐generation wearable application has positioned electronic skins as pivotal biomimetic platforms for precision healthcare and human–machine interfacing. Conventional epidermal pressure sensors are severely limited by interfacial delamination and mechanical mismatch, compromising long‐term monitoring accuracy under dynamic conditions. To overcome the critical limitations arising from interfacial voids, an in situ adhesive biogel (IAB) is developed, which is a thermoresponsive hydrogel integrating gelatin, lignosulfonate (LS), MXene, and ascorbic acid within a glycerol/water binary solvent. This sol–gel transition facilitated spontaneous and conformal adhesion, while the composition synergistically provided antioxidative stability and conductivity, thereby establishing an integrated interface that ensured accurate signal acquisition and long‐term operational stability. Building upon the tissue‐like mechanical properties and long‐term electrochemical stability, a 4 × 4 piezoresistive sensor array is assembled, enabling precise signal acquisition and ensuring uniform response across the sensing area for spatiotemporal pressure mapping. By mounting the sensor array onto a badminton racket, spatiotemporal mapping of four distinct stroke postures is enabled. Leveraging a CNN‐LSTM‐Attention algorithm, the system achieved a high recognition accuracy of 93.75%. It is envisioned that the proposed sensing platform will pave the way for next‐generation epidermal electronics and will demonstrate potential in human–machine interfaces.
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