柔性傳感器在健康與人機(jī)交互等方面具有不可替代的應(yīng)用。當(dāng)前雖然已開發(fā)出多種類型的柔性傳感器，但是目前的很多柔性傳感器都需要整合外部電源。這已成為柔性傳感器發(fā)展的重要瓶頸。為解決這個問題，一種常見的、較為成熟的方法是將光伏電池等做成非常規(guī)的幾何形狀，以實(shí)現(xiàn)薄型、可彎曲和可拉伸的設(shè)計，其生產(chǎn)過程需要用到微加工技術(shù)，能耗較高，步驟多，因而發(fā)展受到限制。此外，壓電材料、熱電材料等也被用來構(gòu)筑自供能柔性傳感器。這類自供能設(shè)計能避免剛性供電器件整合的問題，但是這類傳感器往往只能對某一刺激，比如壓力，產(chǎn)生響應(yīng)。近年來，原電池型自供能柔性傳感器也得到了一定的發(fā)展。這類柔性傳感器利用電解質(zhì)材料的精心設(shè)計與電極反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)對多種刺激信號的響應(yīng)。但是基于原電池的柔性自供能傳感器在成型制造方面仍較為繁瑣，且在無接觸動作傳感等方面的應(yīng)用也鮮有報道。
圖1. 柔性自供能傳感器的設(shè)計、制造與應(yīng)用
圖2. 柔性自供能用于監(jiān)測不同載荷作用模式
圖3. 傳感器在人體活動與呼吸監(jiān)測方面的應(yīng)用
圖4.基于溫度傳感的手勢識別
以上研究成果以“Self-powered and 3D Printable Soft Sensor for Human Health Monitoring, Object Recognition, and Contactless Hand Gesture Recognition”為題發(fā)表于Advanced Functional Materials（Doi: 10.1002/adfm.202411172）。論文第一作者為寧波大學(xué)材化學(xué)院碩士生唐敬植，通訊作者為寧波大翁更生教授。本研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（22175100），浙江省自然科學(xué)基金（LY22E030001）與寧波市自然科學(xué)基金（2022J102）的資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202411172
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