A self-powered three-dimensional integrated e-skin for multiple stimuli recognition

聚二甲基硅氧烷 材料科学 电子皮肤 触觉传感器 石墨烯 剪切力 弹性体 纳米技术 人体皮肤 生物医学工程 计算机科学 人工智能 机器人 复合材料 工程类 遗传学 生物
作者
Yuan Fang,Wenhui Wang,Shuai Liu,Jianyu Zhou,Sheng Wang,Yu Wang,Huaxia Deng,Shouhu Xuan,Xinglong Gong
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:451: 138522-138522 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138522
摘要

Real-time detection and differentiation of diverse external stimuli remains a huge challenge and largely restricts the development of electronic skins (e-skin). Hence, a versatile e-skin was developed by integrating a thermoelectric graphene/polydimethylsiloxane (PDMS) sponge with piezoelectric array, to minimize the coupling effect between thermal and mechanical excitations and distinguish different mechanical stimuli. Owing to the designed three-dimensional structure, the e-skin was capable of differentiating in-plane and out-of-plane force based on the corresponding induced strains. Besides, graphene/PDMS sponge was utilized as thermal tactile elements with a moderate temperature sensitivity of 0.122 mV/K. A wireless temperature sensing system was proposed for transmitting signals and “hot”/ “cold” tips to terminal devices. Importantly, the e-skin demonstrated excellent sensing performance on recognizing shear directions by 0°-180°. Therefore, a robotic gripper equipped the e-skin with detection of the “holding” and “slipping” motion exhibited promising prospects in artificial tactile feedback system with self-adjusting grip force. Moreover, the self-healing nature originated from shear stiffening elastomer matrix enabled that individual e-skin could be reassembled into an arrayed e-skin with the spatial tactile ability. This work provided a new strategy for designing functional e-skins, and paved the way for intelligent robotic technologies, including adaptive grasping, biomimetic robots, and human-machine interactions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
ki关注了科研通微信公众号
3秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
可靠小甜瓜完成签到,获得积分10
4秒前
auggy发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
gnufgg完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
夏日的羊屁屁完成签到,获得积分10
9秒前
少国完成签到,获得积分10
9秒前
品品完成签到,获得积分10
9秒前
阿六发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
你好CDY发布了新的文献求助10
10秒前
开朗世立完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
一思完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助怕黑寻双采纳,获得10
13秒前
13秒前
15秒前
深情安青应助称心的魔镜采纳,获得10
15秒前
优美紫槐发布了新的文献求助10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
深情安青应助三叶子采纳,获得10
16秒前
jsdiohfsiodhg完成签到,获得积分10
16秒前
46464发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
BADGUY完成签到,获得积分20
17秒前
跳跃的语儿完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
wanci应助开朗世立采纳,获得10
18秒前
阿六完成签到,获得积分20
19秒前
科研通AI2S应助ff采纳,获得10
20秒前
Orange应助BADGUY采纳,获得10
20秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729522
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5319062
关于积分的说明 15316881
捐赠科研通 4876547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619420
邀请新用户注册赠送积分活动 1568947
关于科研通互助平台的介绍 1525532