3D-printing-assisted flexible pressure sensor with a concentric circle pattern and high sensitivity for health monitoring

材料科学 聚二甲基硅氧烷 压力传感器 佩多:嘘 复合材料 图层(电子) 聚乳酸 熔融沉积模型 线性 制作 3D打印 光电子学 聚合物 电子工程 机械工程 医学 替代医学 病理 工程类
作者
Jihun Lee,Hongyun So
出处
期刊:Microsystems & Nanoengineering [Springer Nature]
卷期号:9 (1) 被引量:52
标识
DOI:10.1038/s41378-023-00509-z
摘要

In this study, a flexible pressure sensor is fabricated using polydimethylsiloxane (PDMS) with a concentric circle pattern (CCP) obtained through a fused deposition modeling (FDM)-type three-dimensional (3D) printer and poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) as the active layer. Through layer-by-layer additive manufacturing, the CCP surface is generated from a thin cone model with a rough surface by the FDM-type 3D printer. A novel compression method is employed to convert the cone shape into a planar microstructure above the glass transition temperature of a polylactic acid (PLA) filament. To endow the CCP surface with conductivity, PDMS is used to replicate the compressed PLA, and PEDOT:PSS is coated by drop-casting. The size of the CCP is controlled by changing the printing layer height (PLH), which is one of the 3D printing parameters. The sensitivity increases as the PLH increases, and the pressure sensor with a 0.16 mm PLH exhibits outstanding sensitivity (160 kPa-1), corresponding to a linear pressure range of 0-0.577 kPa with a good linearity of R2 = 0.978, compared to other PLHs. This pressure sensor exhibits stable and repeatable operation under various pressures and durability under 6.56 kPa for 4000 cycles. Finally, monitoring of various health signals such as those for the wrist pulse, swallowing, and pronunciation of words is demonstrated as an application. These results support the simple fabrication of a highly sensitive, flexible pressure sensor for human health monitoring.

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
1秒前
洛锋灵发布了新的文献求助10
1秒前
勤劳芷云发布了新的文献求助10
1秒前
fff发布了新的文献求助10
2秒前
李哈哈发布了新的文献求助10
3秒前
李健的粉丝团团长应助SEEU采纳,获得10
3秒前
kk发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
8秒前
景一诚完成签到,获得积分20
9秒前
芒果发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
Kiki发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
柠栀完成签到,获得积分10
13秒前
FashionBoy应助安详的自中采纳,获得10
14秒前
15秒前
YZ发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
Olivia发布了新的文献求助10
16秒前
哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
勤劳芷云完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
henritsie发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
共享精神应助k7采纳,获得10
21秒前
炙热的雨旋完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
李烛尘完成签到,获得积分10
23秒前
科研通AI5应助sherrinford采纳,获得10
23秒前
熊威发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
1.3μm GaAs基InAs量子点材料生长及器件应用 1000
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
Novel synthetic routes for multiple bond formation between Si, Ge, and Sn and the d- and p-block elements 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3525756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3106333
关于积分的说明 9279553
捐赠科研通 2803844
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539090
邀请新用户注册赠送积分活动 716393
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709449