Bioinspired Microspines for a High-Performance Spray Ti3C2Tx MXene-Based Piezoresistive Sensor

压阻效应 材料科学 压力传感器 灵敏度(控制系统) 纳米技术 触觉传感器 氮化物 光电子学 计算机科学 电子工程 机器人 机械工程 人工智能 工程类 图层(电子)
作者
Yongfa Cheng,Yanan Ma,Luying Li,Meng Zhu,Yue Yang,Weijie Liu,Longfei Wang,Shuangfeng Jia,Chen Li,Tianyu Qi,Jianbo Wang,Yihua Gao
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:14 (2): 2145-2155 被引量:497
标识
DOI:10.1021/acsnano.9b08952
摘要

Recently, wearable and flexible pressure sensors have sparked tremendous research interest, and considerable applications including human activity monitoring, biomedical research, and artificial intelligence interaction are reported. However, the large-scale preparation of low-cost, high-sensitivity piezoresistive sensors still face huge challenges. Inspired by the specific structures and excellent metal conductivity of a family of two-dimensional (2D) transition-metal carbides and nitrides (MXene) and the high-performance sensing effect of human skin including randomly distributed microstructural receptors, we fabricate a highly sensitive MXene-based piezoresistive sensor with bioinspired microspinous microstructures formed by a simple abrasive paper stencil printing process. The obtained piezoresistive sensor shows high sensitivity (151.4 kPa-1), relatively short response time (<130 ms), subtle pressure detection limit of 4.4 Pa, and excellent cycle stability over 10,000 cycles. The mechanism of the high sensitivity of the sensor is dynamically revealed from the structural perspective by means of in situ electron microscopy experiment and finite element simulation. Bioinspired microspinous microstructures can effectively improve the sensitivity of the pressure sensor and the limit of the detectable subtle pressure. In practice, the sensor shows great performance in monitoring human physiological signals, detecting quantitatively pressure distributions, and remote monitoring of intelligent robot motion in real time.
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
马少洋发布了新的文献求助10
刚刚
jiang完成签到 ,获得积分10
1秒前
JKChen发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
可爱的函函应助minino采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
海边来发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
英俊的铭应助xq采纳,获得10
6秒前
ding应助YYya采纳,获得10
6秒前
赵新完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
微语发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
lutao发布了新的文献求助10
8秒前
快乐不二发布了新的文献求助10
8秒前
上杉绘梨衣完成签到,获得积分10
9秒前
潘继坤完成签到,获得积分10
9秒前
醒醒完成签到 ,获得积分10
10秒前
绿刺猬发布了新的文献求助10
10秒前
共享精神应助過客采纳,获得10
10秒前
好好学习完成签到,获得积分10
11秒前
俭朴熊猫发布了新的文献求助10
11秒前
小马甲应助永野芽郁采纳,获得10
11秒前
12秒前
潘继坤发布了新的文献求助10
12秒前
缺点内向关注了科研通微信公众号
13秒前
13秒前
13秒前
111完成签到,获得积分10
13秒前
ShengxK发布了新的文献求助10
14秒前
英姑应助spark采纳,获得10
15秒前
15秒前
Akim应助Naturewoman采纳,获得10
16秒前
16秒前
SciGPT应助坦率纹采纳,获得10
16秒前
地道牛完成签到,获得积分10
16秒前
小马甲应助小徐采纳,获得10
16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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
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 6024620
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7657563
关于积分的说明 16176908
捐赠科研通 5173057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767861
邀请新用户注册赠送积分活动 1751328
关于科研通互助平台的介绍 1637541