Capacitive Sensors with Hybrid Dielectric Structures and High Sensitivity over a Wide Pressure Range for Monitoring Biosignals

材料科学 电容感应 灵敏度(控制系统) 电介质 压力传感器 航程(航空) 复合材料 光电子学 纳米技术 电子工程 电气工程 机械工程 工程类
作者
Zhiping Feng,Qiang He,Xue Wang,Yinggang Lin,Jing Qiu,Yufen Wu,Jin Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (4): 6217-6227 被引量:74
标识
DOI:10.1021/acsami.2c21885
摘要

Various dielectrics with porous structures or high dielectric constants have been designed to improve the sensitivity of capacitive pressure sensors (CPSs), but this strategy has only been effective for the low-pressure range. Here, a hierarchical gradient hybrid dielectric, composed of low-permittivity (low-k) polydimethylsiloxane (PDMS) foam with low Young's modulus (low-E) and high-permittivity (high-k) MWCNT/PDMS foam with high Young's modulus (high-E), is designed to develop a CPS for monitoring biosignals over a wide force range. The foam-like structure with hybrid permittivity (low-k + high-k) is facilitated to improve the sensitivity, while the hierarchical structure with gradient Young's modulus (low-E + high-E) contributes to broadening the pressure sensing range. With the hierarchical gradient hybrid structure, the flexible pressure sensor achieves an enhanced sensitivity of 2.155 kPa-1, a wide pressure range (up to 500 kPa), a minimum detection limit (50 Pa), and an excellent durability (>2500 cycles). As a demonstration, a venous thrombosis simulation and smart insole system are established to monitor venous blood clots and plantar pressures, respectively, which reveal potential applications in wearable medicine, sports health prediction, athlete training, and sports equipment design.
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
cdercder应助阳光的伊采纳,获得10
1秒前
杭紫雪完成签到,获得积分10
2秒前
gy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Liberation发布了新的文献求助10
4秒前
新人完成签到,获得积分10
5秒前
微笑逊完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
欣慰外套完成签到 ,获得积分0
6秒前
王也夫发布了新的文献求助10
9秒前
天天快乐应助贺子麒采纳,获得10
9秒前
小潘完成签到,获得积分10
9秒前
yang完成签到 ,获得积分10
10秒前
keyan完成签到,获得积分10
10秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
萌萌哒瓢酱完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.4应助苏silence采纳,获得10
15秒前
16秒前
Liberation完成签到,获得积分10
16秒前
jinmin发布了新的文献求助10
17秒前
fallrain完成签到 ,获得积分10
19秒前
及时雨完成签到 ,获得积分10
20秒前
贺子麒发布了新的文献求助10
21秒前
有趣的饼干完成签到 ,获得积分10
22秒前
汉堡包应助小人物采纳,获得10
22秒前
青桔完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
流星逐月完成签到,获得积分10
24秒前
单纯的海完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
斯文败类应助王也夫采纳,获得10
25秒前
鱿鱼炒黄瓜完成签到,获得积分10
26秒前
王宇琦完成签到 ,获得积分10
27秒前
33秒前
粥粥完成签到,获得积分10
33秒前
乐观的星月完成签到 ,获得积分10
34秒前
她的城完成签到,获得积分0
34秒前
chenwang完成签到,获得积分10
35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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 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
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 7257716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879627
关于积分的说明 18757656
捐赠科研通 6938097
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201148
关于科研通互助平台的介绍 2375264
邀请新用户注册赠送积分活动 2176963