Nano Energy:超柔性、高灵敏度的摩擦电纳米发生器作为自供电人体生理信号监测的电子皮肤
先知报道 先知报道 2019-12-30

具有触觉感知特性的电子皮肤(E-skin)在疾病诊断和健康评价方面具有巨大的潜力,但超柔度和高灵敏度并不能完美兼具,因此限制了电子皮肤的广泛应用。近日,中北大学丑修建等研究人员,报道了一种以超柔性微锥聚二甲基硅氧烷(mf-PDMS)阵列薄膜和铜电极为基本摩擦单元的接触式分离摩擦电纳米发生器(CS-TENG),该摩擦电纳米发生器能够很好地实现自供电的微弱生理信号监测。CS-TENG采用弹性mf-PDMS作为主体和摩擦层,实现与不规则人体皮肤的超柔性、保形接触。通过对微机电系统(MEMS)制备工艺的探索,制备了一种均匀可控的mf阵列结构,利用了法向应力和剪切应力,从而增加了摩擦,提高了器件的灵敏度。CS-TENG显示高灵敏度(5.67 V/105Pa)、良好线性(R2=0.99电压)、高稳定性(超过80000个周期)和快速响应时间(60 ms)。CS-TENG具有这些突出的特点,可以在各种生理条件下感知腕部脉搏的细微变化,也可以很容易地排列成1×3的阵列,模拟中医三指脉诊。本工作为制备超柔软、高灵敏度TENG的电子皮肤提供了一种新的途径,并展示了其潜在的应用前景。

                                             

Junbin Yu, Xiaojuan Hou, Jian He, et al. Ultra-flexible and High-Sensitive Triboelectric Nanogenerator as Electronic Skin for Self-Powered Human Physiological Signal Monitoring. Nano Energy, 2019.

DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104437

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519311541


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