高灵敏度和宽线性传感范围是压力传感器的两个关键性能参数。北京航天航空大学潘曹峰、鲍容容、中国科学院北京纳米能源与系统研究所高文超等研究人员介绍了一种基于类似于仿生狗尾草的3D联锁结构的柔性压力传感器。
本文要点:
1)TPU/ZnO纳米线(NW)的3D互锁结构随着施加的压力均匀增加,导致接触面积成比例增加。同时,ZnO NW在TPU骨架上形成上部稀疏和下部致密的结构,使其能够承受异常高的压力。利用这些优势,柔性压力传感器具有更高的灵敏度(29.7 kPa−1)和超宽的线性传感范围(高达2250 kPa),与先前的研究相比有了显著的改进。
2)该传感器在可重复性和稳定性方面表现出色。此外,还展示了可穿戴电子设备中的应用和压力阵列配置中的像素分析,展示了通过简单且经济高效的制造方法实现的高性能,从而为柔性电子设备的未来发展提供了有前景的策略。
参考文献:
JJ. He, S. Wang, R. Han, Y. Liu, W. Gao, R. Bao, C. Pan, Wide Detection Range Flexible Pressure Sensors Based on 3D Interlocking Structure TPU/ZnO NWs. Adv. Funct. Mater. 2024, 2418791.
https://doi.org/10.1002/adfm.202418791