深圳先进院开发自供电柔性触觉传感器：利用化学电池反应探测静态与动态刺激
近日，中国科学院深圳先进技术研究所传感中心孙洪岩副研究员团队(IF：17.6)期刊《Nano Energy》题为A发表在上面 self-powered flexible tactile sensor utilizing chemical battery reactions to detect static and dynamic stimuli研究(全文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109461)。在动态和静态机械刺激检测中，该团队提出了一种基于化学电池反应的自供电柔性触觉传感器。该团队提出了一种基于化学电池反应的自动电源柔性触觉传感器，用于动态和静态机械刺激检测。李森博士是第一作者，孙洪岩副研究员是唯一的通信作者，中国科学院深圳先进技术研究所是第一单位。
柔性和可穿戴的触觉传感器在健康监测、人机交互等领域的重要性日益突出。虽然传统的电阻或电容传感器被广泛使用，但它仍然需要外部电源的持续能源供应，而压电和摩擦电传感器只响应动态机械刺激。为了克服这些限制，研究人员一直在探索和开发触觉传感器，它们可以同时监测动态和静态机械刺激，而不需要外部电源。
为解决上述问题，本团队通过简单的结构设计，将纸质基础的固态Zn-MnO2电池转换为自供电压力传感器。作为电池，它显示了1.29 V的开路电压，2.8 mA/cm²短路电流密度最高，足以为小型电子设备供电。0-25作为自供电压力传感器，灵敏度高 kpa平均范围为1.27 μA/kPa，在25-500 kpa的平均范围为0.14 μA/kPa，响应时间为42 ms，恢复时间为41 ms，最小压力分辨率达到几十帕斯卡，具有长期的重复性和稳定性。这项工作将极大地促进智能和自供电触觉传感器的进一步发展，并广泛应用于人类健康护理和静态/动态刺激检测的人机界面。
本研究的亮点：传感器制备工艺简单环保，采用纸张作为柔性基材，不仅成本低廉，而且具有可降解性。这种纸质电池不仅可以为小型电子设备提供动力，还可以在各种形状和尺寸下实现高度敏感的动态/静态压力检测。该传感器有望在智能机器人搜索、健康监测、物体识别等极端环境中发挥重要作用，为自供电柔性电子设备的研究开辟新的道路。
基于化学电池反应的自供电触觉传感器
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