Extremely durable electrical impedance tomography–based soft and ultrathin wearable e-skin for three-dimensional tactile interfaces

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作者
Kyubeen Kim,Jung-Hoon Hong,Kyubin Bae,Kyounghun Lee,Doohyun J. Lee,J.-H. Park,Haozhe Zhang,Mingyu Sang,Jeong Eun Ju,Young Uk Cho,Kyowon Kang,Wonkeun Park,Suah Jung,Jung Woo Lee,Baoxing Xu,Jongbaeg Kim,Ki Jun Yu
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:10 (38)
标识
DOI:10.1126/sciadv.adr1099
摘要

In the rapidly evolving field of human-machine interfaces (HMIs), high-resolution wearable electronic skin (e-skin) is essential for user interaction. However, traditional array-structured tactile interfaces require increased number of interconnects, while soft material–based computational methods have limited functionalities. Here, we introduce a thin and soft e-skin for tactile interfaces, offering high mapping capabilities through electrical impedance tomography (EIT). We employed an organic/inorganic hybrid structure with simple, cost-effective fabrication processes, ensuring flexibility and stability. The conductive and stretchable sensing domain includes a micropatterned multiwall carbon nanotube and elastomer composite. The skin-like tactile interface effectively detects pressure-induced conductivity changes, offering superior spatiotemporal resolution with fewer interconnects (pixel/interconnects >57). This EIT-based tactile interface discerns external pressures to a submillimeter degree and vertical deformations of a few hundred micrometers. It sustains stable functions under external damage or environmental changes, confirming its suitability for persistent wearable use. We demonstrate practical applications in real-time HMIs: handwriting recognition and drone control.
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