柔性壓力傳感器具有靈敏度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、界面兼容性好等諸多優(yōu)勢，在電子皮膚、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備、人機(jī)交互、人工智能等眾多領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用價(jià)值。然而，當(dāng)前柔性壓力傳感易受環(huán)境干擾，物體表面的振動(dòng)常常會(huì)在輸出信號(hào)中產(chǎn)生不規(guī)則的噪聲，且會(huì)縮短器件使用壽命，已成為傳感器領(lǐng)域的一大難題。目前常用的解決方法是結(jié)合輔助阻尼元件（例如濾波電路）來削弱振動(dòng)造成的影響。然而這種方案不僅增加了設(shè)備的復(fù)雜性和成本，在某些情況下可能使信號(hào)波形失真，甚至導(dǎo)致信息丟失。因此，開發(fā)具有良好減振性能、能夠簡化設(shè)備并在復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高精度壓力傳感的傳感材料具有很大的挑戰(zhàn)性。
圖1 微相分離介電凝膠的制備和表征
圖2 微相分離介電凝膠的力學(xué)和介電性質(zhì)
圖3 微相分離介電凝膠的阻尼性能
圖5 基于微相分離介電凝膠的柔性壓力傳感器的自阻尼效果展示
研究表明，利用組分之間的混溶性差異，微相分離被原位引入介電凝膠中，使得制備出的凝膠同時(shí)具有高介電常數(shù)、高壓縮強(qiáng)度和優(yōu)越的阻尼性能。基于微相分離介電凝膠的壓力傳感器具有低檢測下限、寬檢測范圍和穩(wěn)定的傳感性能，并且能夠有效地抑制實(shí)際場景中的振動(dòng)對傳感器的影響。該研究為柔性電子、生物醫(yī)學(xué)設(shè)備和智能傳感器等領(lǐng)域的研究提供了新的思路。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202308520
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