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新型可穿戴離子型無(wú)源力學(xué)傳感器發(fā)布
來(lái)源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2016/8/2

  隨著可穿戴設(shè)備的爆發(fā)式發(fā)展,與其密切聯(lián)系的可穿戴傳感技術(shù)也迅速發(fā)展。目前研究較多的柔性力學(xué)傳感器主要為電阻型和電容型,它們不易檢測(cè)出不同方向的力學(xué)變形,不利于復(fù)雜多維運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)。日前,中科院蘇州納米所陳韋研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了基于離子壓電效應(yīng)的可穿戴離子型無(wú)源力學(xué)傳感器,并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)于人體多尺度多維活動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。相關(guān)成果發(fā)布于《微尺度》。


  這種離子型傳感器以貴金屬材料或者石墨烯材料作為電極材料,以離子液體作為電解質(zhì)。在受到力學(xué)形變作用下,其內(nèi)部可移動(dòng)離子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),由于離子液體中陰陽(yáng)離子的移動(dòng)速度不同,導(dǎo)致兩側(cè)電極上離子的非平衡分布,從而產(chǎn)生電壓輸出。與傳統(tǒng)的壓電特性相類(lèi)比,這種通過(guò)離子運(yùn)動(dòng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的特性被稱(chēng)之為離子壓電效應(yīng)。與電阻式以及電容式傳感器相比,該離子型傳感器無(wú)需外部電源,并且可以對(duì)力學(xué)變形的方向進(jìn)行識(shí)別。


  該離子型無(wú)源傳感器可直接貼敷在人體皮膚或衣物上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)大范圍不同方向的手腕運(yùn)動(dòng)、坐姿變化、劇烈運(yùn)動(dòng)前后的微弱脈搏波信號(hào)變化,以及手指觸摸運(yùn)動(dòng)等不同類(lèi)型不同范圍的人體活動(dòng),離子型傳感器都能實(shí)現(xiàn)良好的監(jiān)測(cè)和分辨。


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