清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Pressure Sensors With Ultrahigh Sensitivity Inspired by Spider Slit Sensilla

灵敏度(控制系统) 材料科学 算法 航程(航空) 符号 量子隧道 计算机科学 光电子学 复合材料 数学 电子工程 工程类 算术
作者
Yan Li,Qien Xue,Zongzheng Zhang,Yufu Bian,Biaobing Jin,Fuling Yang
出处
期刊:IEEE Sensors Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (11): 11729-11737 被引量:2
标识
DOI:10.1109/jsen.2023.3266753
摘要

The crack-based ultrasensitive sensor inspired by the spider has an efficient electro-mechanical conversion mechanism and shows superiority in extremely small movement monitoring. However, a complete explanation of the sensing mechanism and the theoretical study of the optimization of the crack structure is still a challenge. Here, we simplify the bionic sensing layer into a parallel equal-length crack structure and implement the mechanical analysis using the method of complex variable function, from which, three typical stages of the crack structure under different force levels are summarized, which are overlap, transition, and tunneling, respectively. The sensing characteristics at each stage are studied, a pressure-resistance model is established, and also the influence law of the crack parameters on the sensitivity and measuring range is investigated, all to support the design of a bionic crack pressure sensor aiming for ultrahigh sensitivity. To fabricate the pressure sensor, the elastic substrate for the cracks is successfully prepared by gold ion sputtering, and the morphology of the metal cracks is precisely controlled using a photolithography-assisted method. According to experiments, the fabricated pressure sensor shows an ultrahigh sensitivity of $2.39\times107$ kPa $^{{-{1}}}$ in the range of 0.28–0.35 kPa, as well as pleasing repeatability within at least 1000 testing cycles. The sensitivity of the bionic crack pressure sensor is desirable compared with a group of recently reported pressure sensors. Combining with other benefits of stability and reliable fabrication, our bionic crack pressure sensor is attractive for ultraprecision applications, such as human–machine interfaces and biological 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
博ge发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
白华苍松发布了新的文献求助20
18秒前
22秒前
科目三应助白华苍松采纳,获得10
28秒前
共享精神应助博ge采纳,获得10
38秒前
45秒前
henry完成签到,获得积分10
46秒前
博ge发布了新的文献求助10
49秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
50秒前
向日葵完成签到,获得积分10
53秒前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
53秒前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
小蘑菇应助博ge采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
博ge发布了新的文献求助10
1分钟前
minnie完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
吴老师完成签到 ,获得积分10
3分钟前
瞬间发布了新的文献求助10
3分钟前
优秀的流沙应助David采纳,获得10
3分钟前
走啊走完成签到,获得积分10
4分钟前
科研通AI2S应助Klerry采纳,获得10
4分钟前
123完成签到 ,获得积分10
4分钟前
Regulusyang完成签到,获得积分10
4分钟前
白华苍松发布了新的文献求助20
4分钟前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
大个应助白华苍松采纳,获得10
5分钟前
小玉瓜完成签到,获得积分10
5分钟前
研友_VZG7GZ应助容荣采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
容荣发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
常有李完成签到,获得积分10
7分钟前
AllRightReserved完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
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 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 6034371
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7740668
关于积分的说明 16205862
捐赠科研通 5180826
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772727
邀请新用户注册赠送积分活动 1755860
关于科研通互助平台的介绍 1640680