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隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出各種模仿人體特征的可拉伸電子器件、可穿戴電子設(shè)備以及電子皮膚等革命性功能產(chǎn)品，引起研究人員的極大關(guān)注。它們可以像人體皮膚或組織一樣柔軟且富有彈性，以前所未有的方式與人體緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)許多現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)不了甚至無法想象的功能。同時，可以進(jìn)一步提高人類的健康水平和生活質(zhì)量，極大地給我們的生活帶來便利，因此人們相信這些產(chǎn)品將在未來人機(jī)互動、電子皮膚、健康醫(yī)療等領(lǐng)域有新的應(yīng)用和突破。目前，對于透明可拉伸導(dǎo)體以及電子器件已有了諸多研究，包括采用一定的幾何構(gòu)型、使用本征可拉伸導(dǎo)體以及使用彈性體復(fù)合材料以提高器件的可拉伸性能。然而，制備大規(guī)模集成、透明且可拉伸觸覺傳感器依然存在一定的挑戰(zhàn)。近日，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所潘曹峰研究團(tuán)隊(duì)，基于摩擦納米發(fā)電機(jī)原理，研發(fā)制備了一種透明可拉伸觸覺傳感器（Triboelectric Tactile Sensor, TETS）。該器件兼具高透明度、高壓力敏感性、可拉伸性以及多點(diǎn)觸控操作，能夠同時實(shí)現(xiàn)生物機(jī)械能收集、觸覺感知等功能，為制備透明可拉伸觸覺傳感器提供了全新視角，研究成果發(fā)表在Advanced Materials上。研究人員利用靜電紡絲技術(shù)制備大面積的PVA納米纖維薄膜，隨后獲得Ag納米纖維，其具有優(yōu)良的電導(dǎo)率及透光性（1.68-11.1Ω sq-1，透光率大于70%）。通過器件設(shè)計，以及微加工以及濕法刻蝕等工藝，制備獲得高透明度、高壓力敏感性、可拉伸性觸覺傳感器。該方法操作簡單、成本較低，且易于大規(guī)模制備。研究人員探索了不同取向的Ag納米纖維對器件的拉伸性能，解釋了器件在拉伸狀態(tài)下的荷電傳導(dǎo)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其制備的隨機(jī)取向的Ag納米纖維，在100%的拉伸下電阻改變量僅有10%，并可探測低至4.4Pa的壓力且具有約70ms的響應(yīng)時間。另外，通過采用優(yōu)化的交叉陣列結(jié)構(gòu)，其8×8的陣列觸覺傳感器可實(shí)現(xiàn)不規(guī)...
發(fā)布時間:
2018
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02
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28