近日,南京大学化学化工学院金钟教授和刘杰教授带领的先进能源材料与器件研究团队在压阻式柔性电子皮肤领域取得突破进展,开发了一种基于定向分布的少壁碳纳米管(AFWCNT)聚合物复合材料的透明柔性多功能电子皮肤(E-skins),中科院苏州纳米所的陈立桅研究员和李清文研究员、新加坡南洋理工大学刘政教授等合作参与了此项研究。

人机交互新方式: 可穿戴电子皮肤

人体皮肤因其组织内分布有丰富的传感网络可以实时感知压力、湿度、温度等外部信息的变化。而电子皮肤正是通过模仿人类皮肤的传感功能,在仿生软体机器人、可穿戴医疗检测与诊断、人机交互等领域具有广阔的应用前景。因此,具备柔性、超薄、多功能感知等特性的电子皮肤正在引起广泛的关注。 近日,南京大学化学化工学院金钟教授和刘杰教授带领的先进能源材料与器件研究团队在压阻式柔性电子皮肤领域取得突破进展,开发了一种基于定向分布的少壁碳纳米管(AFWCNT)聚合物复合材料的透明柔性多功能电子皮肤(E-skins),中科院苏州纳米所的陈立桅研究员和李清文研究员、新加坡南洋理工大学刘政教授等合作参与了此项研究。 其利用柔性高分子薄膜、碳纳米管取向阵列、弹性高分子涂层等材料制备出“三明治”结构的可穿戴电子皮肤。基于AFWCNT/聚合物的屈曲敏感电子皮肤表现出高灵敏度、高度可重复的线性响应,以及良好的耐疲劳性(可耐受超过15000次弯曲)和低功耗(<10 μW)。同时该团队证明了电子皮肤的优异性能得益于复合材料中的AFWCNT阵列,其作为各向异性导电填料,优于随机分散的碳纳米管。除此之外,AFWCNT/聚合物复合材料还可用于设计高灵敏度的拉伸敏感电子皮肤以检测更宽范围的应力。 我们预计,这些具有各向异性检测能力的新型器件在未来仿生机器人和可佩戴智能探测器领域应用前景广阔。相关文章发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.201606604)上。