Cutaneous Ionogel Mechanoreceptors for Soft Machines, Physiological Sensing, and Amputee Prostheses

触觉传感器 材料科学 电容感应 压力传感器 生物医学工程 机器人学 电子皮肤 自愈水凝胶 灵敏度(控制系统) 软机器人 机器人 导电的 计算机科学 人工智能 纳米技术 机械工程 电子工程 工程类 光电子学 操作系统 高分子化学
作者
Zequn Shen,Xiangyang Zhu,Carmel Majidi,Guoying Gu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (38) 被引量:201
标识
DOI:10.1002/adma.202102069
摘要

Abstract Touch sensing has a central role in robotic grasping and emerging human–machine interfaces for robot‐assisted prosthetics. Although advancements in soft conductive polymers have promoted the creation of diverse pressure sensors, these sensors are difficult to be employed as touch skins for robotics and prostheses due to their limited sensitivity, narrow pressure range, and complex structure and fabrication process. Here, a highly sensitive and robust soft touch skin is presented with ultracapacitive sensing that combines ionic hydrogels with commercially available conductive fabrics. Prototypical designs of the capacitive sensors through facile manufacturing methods are introduced and a high sensitivity up to 1.5 kPa −1 (≈44 times higher than conventional parallel‐plate capacitive counterparts), a broad pressure detection range of over four orders of magnitudes (≈35 Pa to 330 kPa), ultrahigh baseline of capacitance, fast response time (≈18 ms), and good repeatability are demonstrated. Ionogel skins composed of an array of cutaneous mechanoreceptors capable of monitoring various physiological signals and shape detection are further developed. The touch skin can be integrated within a soft bionic hand and provide an industrial robot and an amputee with robust tactile feedback when handling delicate objects, illustrating its potential applications in next‐generation human‐in‐the‐loop robotic systems with tactile sensing.
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
Estella完成签到 ,获得积分10
1秒前
尊敬依珊完成签到 ,获得积分10
2秒前
lzd完成签到,获得积分10
3秒前
Hui发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
7秒前
11秒前
年轻若男发布了新的文献求助10
11秒前
十块小子发布了新的文献求助10
11秒前
英姑应助淡定可乐采纳,获得10
11秒前
xiaoyangchun完成签到,获得积分10
16秒前
jenningseastera应助十块小子采纳,获得10
17秒前
屋顶橙子味完成签到 ,获得积分10
17秒前
江南烟雨如笙完成签到 ,获得积分10
18秒前
memory完成签到,获得积分10
18秒前
su完成签到 ,获得积分10
21秒前
Hester完成签到,获得积分10
22秒前
不会失忆完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
渡怜芸完成签到 ,获得积分10
27秒前
Alex发布了新的文献求助10
30秒前
科研通AI5应助中中会发光采纳,获得10
31秒前
33秒前
刘小源完成签到 ,获得积分10
36秒前
ShiRz发布了新的文献求助10
37秒前
37秒前
40秒前
不会学术的羊完成签到,获得积分10
42秒前
紫琉花雨完成签到 ,获得积分10
42秒前
43秒前
44秒前
gomm完成签到,获得积分10
45秒前
46秒前
学术蠕虫发布了新的文献求助10
47秒前
qiao完成签到,获得积分10
48秒前
火星的雪完成签到 ,获得积分10
50秒前
淡定可乐发布了新的文献求助10
51秒前
xxx7749发布了新的文献求助10
51秒前
51秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3781213
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326729
关于积分的说明 10228166
捐赠科研通 3041776
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669591
邀请新用户注册赠送积分活动 799118
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758751