Triboelectric sensor with ultra-wide linear range based on water-containing elastomer and ion-rich interface

摩擦电效应 材料科学 弹性体 接触带电 线性 灵敏度(控制系统) 线性范围 信号(编程语言) 电压 压力传感器 航程(航空) 光电子学 纳米技术 检出限 复合材料 电气工程 计算机科学 电子工程 化学 机械工程 色谱法 程序设计语言 工程类
作者
Siyao Qin,Peng Yang,Zhaoqi Liu,Jun Hu,Ning Li,Liming Ding,Xiangyu Chen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 10640-10640 被引量:57
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54980-x
摘要

The incompatibility of the high sensitivity and wide linear range still restricts the further development of active sensors. Here we report a triboelectric pressure sensor based on water-containing triboelectric elastomer with gradient-based microchannels. Tiny amount of liquid is injected into the triboelectric elastomer and the pressure-induced water bridges can modulate the built-in electric field of the sensor, which enhance the signal linearity near the compression limit. Moreover, it has been found that liquid-solid contact electrification can be enhanced by triggering selective ionic transfer, while the prepared ion-rich interface in the microchannels boosts the sensitivity of the sensor. Hence, an ultra-wide linear range (5 kPa–1240 kPa) with a sensitivity of 0.023 V kPa−1 can be achieved, which is so far the widest linear range of active sensors to our knowledge. Our work can promote the practical application of triboelectric sensors and provide new insights for other sensory devices. The incompatibility between high sensitivity and a wide linear range has hindered the development of sensors. Here, the authors propose a pressure sensor that combines a water-containing triboelectric elastomer with gradient-based microchannels, achieving an ultra-wide linear range and high sensitivity simultaneously.
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
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
晴天霹雳3732完成签到,获得积分0
刚刚
知秋完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研完成签到,获得积分10
1秒前
Qin完成签到,获得积分10
1秒前
xyawl425完成签到,获得积分10
2秒前
kevinchan2009发布了新的文献求助30
3秒前
姜恒完成签到,获得积分10
3秒前
负数发布了新的文献求助10
3秒前
酷酷的麦片完成签到 ,获得积分10
3秒前
坦率无剑完成签到,获得积分10
3秒前
小喵王发布了新的文献求助10
4秒前
开减除完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
汉堡包应助yuan采纳,获得10
5秒前
zt完成签到,获得积分10
5秒前
爱因斯坦小哲完成签到,获得积分10
5秒前
壹号完成签到,获得积分20
5秒前
Sylvia卉完成签到,获得积分10
5秒前
阳阳完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
易只羊完成签到,获得积分10
6秒前
qing发布了新的文献求助10
6秒前
13679127159发布了新的文献求助10
6秒前
爱科研的光催人完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Tengami发布了新的文献求助10
7秒前
supertkeb完成签到,获得积分10
7秒前
虚心的阿松完成签到,获得积分10
8秒前
静候完成签到,获得积分10
8秒前
Nininni发布了新的文献求助10
9秒前
AHA完成签到,获得积分10
10秒前
xx_2000发布了新的文献求助10
10秒前
乐乐应助任罗川采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
vv完成签到 ,获得积分10
12秒前
ABC完成签到,获得积分10
12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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6067325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7899436
关于积分的说明 16326302
捐赠科研通 5209148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786461
邀请新用户注册赠送积分活动 1769277
关于科研通互助平台的介绍 1647853