|  客服中心  |  合作联系
搜刊网
学术热点
行业资讯
深圳先进院开发出高性能微流体柔性应变传感器
发布时间:2020-07-21 来源:深圳先进技术研究院 访问:

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心研究员王磊、副研究员李晖团队,在利用波浪形微通道设计改善基于液态金属的柔性应变传感器迟滞性、响应时间和灵敏度方面的研究取得新进展。相关研究成果以Superelastic, Sensitive, and Low Hysteresis Flexible Strain Sensor Based on Wave-Patterned Liquid Metal for Human Activity Monitoring为题,发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。

  柔性应变传感器已成为未来智能设备发展的重要研究方向,在人机交互、电子皮肤和运动监控等领域具有广阔的应用前景。目前,柔性应变传感器已广泛用于可穿戴电子设备中以获取人体物理参数,但无论传感材料的可拉伸性如何,小应变变化的分辨率不足或加载/卸载状态之间的滞后现象,限制了这些传感器的各种应用。基于此,深圳先进院微创中心医学微系统团队通过将液态金属共晶镓铟(EGaIn)嵌入到波浪形微通道柔性基底中,开发出一种微流体柔性应变传感器,其新型波浪形设计抑制了微通道的粘弹性,提高了变形恢复能力,改善了迟滞性和响应速度。

  该柔性应变传感器可承受高达320%的应变且能够正常工作,波浪形结构能够有效抑制微通道的粘弹性,迟滞性从6.79%提高到1.02%。此外,通过延长波浪形微通道长度,同时传感器的灵敏度(GF=4.91)和分辨率得到提高,能够检测到低至0.09%的极微小应变变化,响应时间低至116ms。实验验证该柔性应变传感器能够被用于人体和机器人的运动监测,如手指、颈部、呼吸胸腔和机器人关节的不同运动状态等,在可穿戴电子、运动识别、医疗健康和软体机器人领域具有应用前景。

  李晖为论文通讯作者,研究助理陈静为论文第一作者。研究工作得到科技部重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学金和深圳市基础研究等的支持。

   

  图1.直线型微通道传感器和波浪形微通道传感器的响应曲线对比。(a,c)直线型应变传感器和(b,d)波浪形应变传感器的相对电阻分别在纵向和横向负载下的变化;(e)直线型应变传感器和波浪形应变传感器结构;(f)直线型应变传感器和波浪形应变传感器在连续分布加载实验中的响应曲线变化。

图2.(a)增强的波浪形微流体应变传感器结构。(b)增强的波浪形微流体应变传感器表现出良好的适形性,柔韧性和可弯曲性。

  图3.增强的波浪形应变传感器作为可穿戴设备实时监测人体和机器人的运动状态。(a)人体手指弯曲/舒展时的信号响应;(b)贴敷有传感器的手指在抓取不同尺寸物体时的信号相对变化(1)烧杯(2)塑料杯(3)圆珠笔;(c)增强的波浪形传感器在人体颈部弯曲和(d)胸腔呼吸等动态循环加载下的输出信号变化。(e)集成在机器人运动关节上的柔性传感器随机器人不同运动状态的响应曲线。

相关文章
热门资讯
摘要:9月28日-29日,《两岸关系》杂志社社长任勉一行3人来漯河临颍就陈星聚杯太极拳比赛筹备工作情况进行调...
精品推荐
摘要:摘 要:健康的心理素质是健康人的必备素质。在学科教学中进行心理健康的教育,是心理健康教育的重要途径...
热门期刊
中国经济景气月报中国经济景气月报
《中国经济景气月报》杂志,于2000年经国家新闻出版总署批准正式创刊,CN:11-4434/F,本刊在国内外有广泛的覆盖...
励耘语言学刊励耘语言学刊
《励耘语言学刊》半年刊,创刊于2005年,是由北京师范大学文学院主办。 《励耘语言学刊》坚持为社会主义服务的...
中国临床保健中国临床保健
《中国临床保健》双月刊,创刊于1998年,由国家卫生和计划生育委员会主管,卫生部北京医院、安徽省保健委员会主...
文学评论丛刊文学评论丛刊
《文学评论丛刊》南京大学文学院主办,主要栏目:研究报告、文献综述、简报、专题研究。 《文学评论丛刊》坚持...
艺术品艺术品
《艺术品》杂志,于2012年经国家新闻出版总署批准正式创刊,CN:10-1011/J,本刊在国内外有广泛的覆盖面,题材新颖...
商业经济与管理商业经济与管理
并非《商业经济与管理》杂志官方网站。办理其他业务请联系杂志社。 《商业经济与管理》杂志,月刊,于1981年经...

友情链接
中教杯 国家新闻出版总署 中国知网 万方数据 维普网 中国科学院 中国国家图书馆 央视英文版 中国留学网 中青网 中国国家人才网 中国经济网 中国日报网 中国新闻网 中国学术期刊网
关于我们
平台简介
诚聘英才
企业文化
竞争优势
版权信息
服务条款
客服承诺
常见问题
版权声明
合作加盟
期刊加盟
广告服务
联系我们
网站导航
期刊大全
论文下载
课题申报
学术会议
编辑QQ
编辑联络
2007-2023
中文学术期刊检索机构
bianjibu777@qq.com
联系我们

版权所有©2007- 2023 中国学术期刊网(qikanw.com) All Rights Reserved 京ICP备2021008252号
本站是学术论文网络平台,若期刊网有侵犯您的版权,请及时与期刊网客服取得联系,联系信箱: bianjibu777@qq.com    
中国学术期刊网