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Track-Etch Membranes as Tools for Template Synthesis of Highly Sensitive Pressure Sensors

材料科学 压力传感器 制作 电容感应 纳米技术 灵敏度(控制系统) 电介质 光电子学 计算机科学 电子工程 机械工程 医学 操作系统 工程类 病理 替代医学
作者
Yunbiao Zhao,Tiantong Wang,Ziqiang Zhao,Qining Wang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (1): 1791-1799 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsami.1c21648
摘要

Flexible pressure sensors with high sensitivity are highly desired in wearable electronics and human-machine interaction. Introducing the surface microstructures to the capacitive-type sensors can improve sensitivity and reduce response time. However, conventional techniques for the fabrication of highly sensitive and large-area pressure sensors still remain challenging. Here, a template synthesis approach is reported for fabrication of a large-area and low-cost ionic micropillar array templated from track-etch membranes. The pressure sensors based on the ionic micropillars gel dielectric layers exhibit a low limit of detection (∼0.5 Pa) and high sensitivity (14.83 kPa-1) in the low-pressure regime (0-5 kPa) and linear sensitivity (1.96 kPa-1) over a wide pressure range of 24-230 kPa. The versatility of the sensors is demonstrated in various human physiological signal detection scenarios and spatial pressure distribution. Furthermore, a real-time pressure mapping insole was fabricated on the basis of a large-area micropillared ionic gel dielectric layer combined with the screen-printing technique. The scalable and low-cost fabrication of pressure sensors with micropillars templated from a track-etch membrane provides new insights into the future development of health monitoring and human-machine interaction.
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