柔性压力传感器新思路：在纸基电池上开发，无需外部供电
研究团队的设计理念是直接将化学电池设计成传感器，形成自供电压力传感器，从而减少传感器中设备的数量，降低电路的复杂性
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。
最近，中国科学院深圳先进技术研究所的研究小组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，可用于动态和静态机械刺激检测。相关结果以“相关结果”为基础A self-powered flexible tactile sensor utilizing chemical battery reactions to detect static and dynamic stimuli题目发表在《纳米能源》上。
研究团队的设计理念是直接将化学电池设计成传感器，形成自供电压力传感器，从而减少传感器中设备的数量，降低电路的复杂性。因此，该团队提出了一种简单的纸基夹层固态Zn-Mno2电池作为传感器的自供电电源。
固态Zn-Mno2电池具有成本低、环保、安全性高、锌含量丰富等优点。随着印刷技术的进步，纸张因其优异的柔韧性和低功耗，已成为实现先进柔性电子设备的非常有前途的柔性基材。
在具体结构上，研究团队使用双面胶（3M）框架隔离固态Zn-Mno2电池的正极和电解质，使其在初始阶段不接触，并具有自粘性。因此，传感器在没有压力的情况下处于开路状态，无法输出电信号，待机功耗最小。随着外部负载的增加，电极与电解质接触面积的增加会降低传感器的界面电阻，增加输出电流。动态/静态压力可以通过将此机械信号转换为电信号来测量。
传感器的框架结构
固态Zn-Mno2电池的开路电压为1.29V，最高短路电流密度为2.8mA/cm2，完全可以满足小型电子设备的供电需求。同时，作为压力传感器，在0-25中具有较高的灵敏度 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。
传感器应用效果
据报道，该纸基柔性设备具有电池和传感器的双重特性，可作为柔性电源重复充放电，同时实现小型、柔性、耐用的触觉传感特性。传感器的制备过程简单、环保。纸张作为柔性基底材料，不仅成本低、可降解，而且形状和尺寸不同。预计将在未来的医疗保健、人机界面等领域得到广泛应用。
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