日日躁狠狠躁夜夜躁A片图片,樱花草无码专区日本,一区二区狠狠色丁香久久婷婷

陜科大王學(xué)川/劉新華：結(jié)合“自上而下”策略與三重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)建的高彈性天然動(dòng)物皮衍生電子皮膚 - 用于實(shí)時(shí)精確的應(yīng)變和振動(dòng)信號(hào)傳感

2023-12-04 來(lái)源：高分子科技

關(guān)鍵詞：優(yōu)異拉伸強(qiáng)度彈性抗凍保濕性電導(dǎo)率多維傳感電子皮膚

近日，陜西科技大學(xué)生物質(zhì)與功能材料研究所王學(xué)川、劉新華團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種具備優(yōu)異拉伸強(qiáng)度（8.76 MPa）、彈性（0-180%）、抗凍能力、保濕性、電導(dǎo)率（6.3 S/m）以及出色多維傳感能力的電子皮膚，該電子皮膚兼具慢速自適應(yīng)電阻式應(yīng)變傳感器和快速自適應(yīng)單電極摩擦納米發(fā)電機(jī)的功能，可用于模擬人體自然觸覺(jué)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)自人體的多種低頻生理和運(yùn)動(dòng)信號(hào)以及來(lái)自手機(jī)和電機(jī)等設(shè)備的高頻振動(dòng)信號(hào)。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際材料科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Nano Energy上。

皮膚是人體最大的器官，不僅能夠?yàn)閮?nèi)部器官提供保護(hù)作用，還具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)檢測(cè)外界作用力刺激。研究表明，人類(lèi)皮膚具有慢速和快速適應(yīng)性機(jī)械感受器，能夠?qū)Π▔毫驼駝?dòng)等多種機(jī)械刺激作出特征性反應(yīng)。電子皮膚（e-skin）是一種新型的傳感器，可以模仿人類(lèi)皮膚的感知功能，讓機(jī)器人產(chǎn)生“觸覺(jué)”。截至目前，大量報(bào)導(dǎo)的電子皮膚是通過(guò)電阻、電容或結(jié)構(gòu)色的變化來(lái)模擬慢適應(yīng)性機(jī)械感受器而實(shí)現(xiàn)低頻應(yīng)變信號(hào)傳感，然而關(guān)于模擬快速適應(yīng)性機(jī)械感受器而實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)傳感的電子皮膚的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

圖1. S-P/G@PU e-skin的設(shè)計(jì)與應(yīng)用示意圖

基于此，該研究通過(guò)結(jié)合“自上而下”策略和三重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種基于天然動(dòng)物皮的具有優(yōu)異彈性的電子皮膚（S-P/G@PU e-skin），可用于實(shí)時(shí)精確的應(yīng)變和振動(dòng)信號(hào)傳感。S-P/G@PU e-skin在不需要提取膠原蛋白的情況下，保留了山羊皮中天然膠原纖維編織的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并作為該電子皮膚的基礎(chǔ)框架，同時(shí)還引入了聚吡咯，甘油和聚氨酯薄膜等功能材料。S-P/G@PU e-skin具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)組成，底層為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，上層為多孔結(jié)構(gòu)和屈曲結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可通過(guò)控制天然動(dòng)物皮厚度以及聚吡咯和甘油的用量進(jìn)行有效的調(diào)控。S-P/G@PU e-skin成功融合了天然動(dòng)物皮、聚吡咯、甘油和聚氨酯薄膜的固有結(jié)構(gòu)和性能，展現(xiàn)出優(yōu)異的韌性、彈性、防凍性、保濕性、導(dǎo)電性、應(yīng)變和振動(dòng)敏感性。值得關(guān)注的是，S-P/G@PU e-skin可以模擬自然觸覺(jué)，作為混合機(jī)械感受器（包括慢速自適應(yīng)電阻應(yīng)變傳感器和快速自適應(yīng)單電極摩擦電納米發(fā)電機(jī)）檢測(cè)廣泛的低頻人體生理和運(yùn)動(dòng)信號(hào)以及識(shí)別來(lái)自手機(jī)和電機(jī)等設(shè)備的高頻振動(dòng)信號(hào)。因此，S-P/G@PU e-skin可以實(shí)現(xiàn)模仿人類(lèi)皮膚，在集成式柔性可穿戴設(shè)備、人機(jī)界面和人工智能等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用前景。

圖2. P/G-Skin的微觀結(jié)構(gòu)

圖3. S-P/G@PU e-skin的機(jī)械性能

圖4. S-P/G@PU e-skin的導(dǎo)電性和低頻應(yīng)變傳感性能

圖5. S-P/G@PU e-skin的高頻振動(dòng)傳感性能

相關(guān)成果以“Robust Integration of “Top-Down” Strategy and Triple-structure Design for Nature-Skin derived E-Skin with Superior Elasticity and Ascendency Strain and Vibration Sensitivity”為題發(fā)表在Nano Energy（DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.109142）上。陜西科技大學(xué)博士研究生白忠薛為本論文的第一作者，通訊作者為陜西科技大學(xué)王學(xué)川教授、劉新華副教授和岳歐陽(yáng)博士。感謝國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2207081675、22278257和22308209），中國(guó)博士后基金項(xiàng)目（2021M692000和2023M732159）、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2022GY‐272）和陜西省教育廳重點(diǎn)科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目（22JY013）對(duì)本工作的大力支持！

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.109142

版權(quán)與免責(zé)聲明：中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載，請(qǐng)聯(lián)系郵箱：info@polymer.cn，并請(qǐng)注明出處。

（責(zé)任編輯：xu）

【大中小】【打印】【關(guān)閉】

相關(guān)新聞

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊

更多>>科教新聞

私密直播全婐app免费大渔直播,国产av成人无码免费视频,男女同房做爰全过程高潮,国产精品自产拍在线观看

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技