Force-induced ion generation in zwitterionic hydrogels for a sensitive silent-speech sensor

自愈水凝胶 机械反应 离子 离子键合 信号(编程语言) 材料科学 转导(生物物理学) 离子通道 离子运输机 敏感皮肤 化学 计算机科学 高分子化学 生物化学 病理 受体 有机化学 医学 程序设计语言
作者
Sijia Xu,Jie-Xiang Yu,Hongshuang Guo,Shu Tian,You Long,Jing Yang,Lei Zhang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1) 被引量:80
标识
DOI:10.1038/s41467-023-35893-7
摘要

Abstract Human-sensitive mechanosensation depends on ionic currents controlled by skin mechanoreceptors. Inspired by the sensory behavior of skin, we investigate zwitterionic hydrogels that generate ions under an applied force in a mobile-ion-free system. Within this system, water dissociates as the distance between zwitterions reduces under an applied pressure. Meanwhile, zwitterionic segments can provide migration channels for the generated ions, significantly facilitating ion transport. These combined effects endow a mobile-ion-free zwitterionic skin sensor with sensitive transduction of pressure into ionic currents, achieving a sensitivity up to five times that of nonionic hydrogels. The signal response time, which relies on the crosslinking degree of the zwitterionic hydrogel, was ~38 ms, comparable to that of natural skin. The skin sensor was incorporated into a universal throat-worn silent-speech recognition system that transforms the tiny signals of laryngeal mechanical vibrations into silent speech.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
兴奋如松完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
明天过后完成签到,获得积分10
1秒前
choumaoo完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Fin2046发布了新的文献求助10
2秒前
大气的山彤完成签到,获得积分10
2秒前
虚拟莫茗完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
khh完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
屈狒狒发布了新的文献求助10
6秒前
脾气暴躁的小兔完成签到,获得积分10
6秒前
孤独梦安发布了新的文献求助10
6秒前
堕落叔叔完成签到,获得积分10
7秒前
堀江真夏完成签到 ,获得积分10
7秒前
感动笑完成签到,获得积分10
7秒前
大胖发布了新的文献求助30
7秒前
Rondab应助tkx是流氓兔采纳,获得10
8秒前
完美世界应助qsh采纳,获得10
9秒前
昀宇完成签到 ,获得积分10
9秒前
小小雨泪发布了新的文献求助10
10秒前
Wu完成签到 ,获得积分10
10秒前
45度人发布了新的文献求助10
10秒前
堕落叔叔发布了新的文献求助10
10秒前
CC2026完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
15秒前
简单的易云完成签到,获得积分10
15秒前
marongzhi完成签到 ,获得积分10
17秒前
93完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
柚子完成签到,获得积分10
17秒前
小二郎应助小小雨泪采纳,获得10
17秒前
sh131完成签到,获得积分10
17秒前
KLED完成签到 ,获得积分10
18秒前
deng完成签到,获得积分10
18秒前
lwl完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3963468
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3509260
关于积分的说明 11145988
捐赠科研通 3242518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1791965
邀请新用户注册赠送积分活动 873242
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803675