隨著可穿戴設備不斷朝著微型化、集成化和智能化前進,柔性傳感器在人體運動和健康檢測、電子皮膚和人機交互等方面的巨大應用潛力,為未來柔性可穿戴設備注入了蓬勃動力。
導電水凝膠是一種非常有商業(yè)化前景的新型柔性傳感材料,基于導電水凝膠的柔性傳感器具有良好的可調節(jié)性(組分、力學性能、黏附性能等)、生物相容性及高靈敏度、高準確性等優(yōu)點,但是其進一步商業(yè)化仍面臨一些技術挑戰(zhàn)。
例如,其傳感靈敏度與穩(wěn)定性受限于力學性能不穩(wěn)定和溶劑易揮發(fā)等難題,因水溶劑高溫蒸發(fā)或低溫凍結,或者使用過程中不可避免的拉伸、磨損、開裂和穿孔直接破壞水凝膠的力學和電學性能,目前可用的水凝膠通常使用壽命較短,進而影響傳感器件的長期可用性。
深圳技術大學健康與環(huán)境工程學院副教授韓林波團隊,通過仿生組分設計與有機溶劑置換等方法構筑了一種具有自愈合性能、自粘附性、靈敏度高且適用溫度范圍廣的柔性傳感材料,表面粘附性能和力學性能優(yōu)異,即使在惡劣環(huán)境下或在一般環(huán)境條件下儲存60天,依然可以保持其良好的力學和電學性能。
基于該有機水凝膠的傳感器具有卓越的可靠性和廣泛的傳感范圍,可精確監(jiān)測人體關節(jié)運動、手腕脈搏、微表情和聲音信號,在運動姿勢矯正與康復領域等智能運動識別方面具有巨大的潛在應用。