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基于六方相钛酸钡纳米晶体非晶基体作为传感材料的有机场效应晶体管超快、柔性生理温度传感器。
摘要： 采用非晶基体中六方相钛酸钡纳米晶体（h-BTNC）作为双层介电体系之一的有机场效应晶体管（OFETs），已在10微米厚的高柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）衬底上制备完成。该器件电流与迁移率在弯曲半径达4毫米时仍保持稳定，适用于可穿戴电子皮肤应用。研究发现h-BTNC薄膜具有高度温度敏感性，基于该材料设计的OFETs在20°C至45°C连续温区表现出超精密（~4.3毫开尔文）、低功耗（1.2V工作电压下约1微瓦）、超快响应（~24毫秒）的温度传感特性。传感器在体温附近具有极高稳定性，且能在水下、不同pH值溶液及多种盐浓度等极端条件下正常工作。这些特性使该传感器极具独特性，特别适用于需要以超快速度检测该温区微小温度变化的各种医疗健康及其他应用场景。
关键词： 低功耗有机场效应晶体管、电子皮肤、温度传感器、有机场效应晶体管、柔性传感器、医疗保健传感器
更新于2025-09-23 15:23:52
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柔性电子：可拉伸电极及其未来
摘要： 柔性电子学作为一门新兴且令人振奋的研究领域，引发了学界对如何制备兼具耐用性与高应变性能的柔性电子材料的浓厚兴趣。随着可穿戴/植入式电子设备的兴起以及人机友好型智能软体机器人需求的增长，学术界与工业界正投入大量精力研发高柔性功能材料（尤其是可拉伸电极）。在各类形变模式中，拉伸性能是最具挑战性的要求。本综述聚焦基于"剪纸"（kirigami）新设计策略的可拉伸透明电极最新进展，探讨其在类皮肤电子、可植入生物降解器件及仿生软体机器人等新兴应用领域的突破。通过对比不同电极材料的光电与力学特性，评述了关键成果的优劣。同时讨论了几何构型、基底材料与粘附性等核心设计要素，为跨材料体系的通用型可拉伸电极工程化提供了策略启示。研究表明，高拉伸性与生物相容性兼备的电极将有力推动下一代智能仿生电子器件的发展。
关键词： 剪纸艺术、电子皮肤、软体机器人、可拉伸透明电极、柔性电子学
更新于2025-09-23 15:21:01
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采用激光刻写GO/RGO周期性结构的低成本柔性压力传感器，用于电子皮肤应用
摘要： 考虑到电子皮肤应用，基于氧化石墨烯-还原氧化石墨烯（GO-rGO）周期性结构设计并制备了一种压力传感器。该传感器采用DVD驱动器拾取头激光二极管通过低成本直接激光写入技术制造。利用COMSOL环境中的有限元法（FEM）进行计算建模，完成了传感器结构的优化。优化后的结构通过在聚酰亚胺薄膜表面沉积薄层GO并采用激光辐照图案化制备而成。对制备的传感器结构进行了结构和功能表征，结果表明该制备方法成功形成了GO-rGO周期性结构，且传感器在1.5–40 kPa范围内具有可接受的响应性能。
关键词： COMSOL，压力传感器，激光刻写，电子皮肤，氧化石墨烯
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于柔性压电可调量子点发光二极管的交互式变色电子皮肤
摘要： 受自然界变色龙、青蛙和头足类动物等生物的启发，皮肤变色这一卓越能力因其广泛适用于伪装、警示信号和视觉交流而备受关注。目前，通过量化外部刺激来模拟生物皮肤的电子皮肤（e-skins）研究已基于显示与传感器矩阵集成，实现了对这种独特变色功能的仿生；但这类集成系统存在体积庞大、制备工艺复杂的问题。本研究首次展示了一种在施加外部应变时能产生变色响应的单用户交互式电子皮肤装置，该装置采用经济高效且节省空间的方法，有望为开发具有视觉响应功能的下一代电子皮肤开辟新途径。
关键词： 用户交互设备、柔性发光二极管、电子皮肤
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于单结构的多元耦合效应纳米发电机，用于柔性自供电多功能耦合传感器系统
摘要： 未来传感器系统必须实现多物理信号的同步监测，但目前仅能通过将多种传感器类型集成于单一设备来实现。然而，采用共享公共电极的单一传感器结构，既能实现多功能传感，又可减小器件尺寸并提高空间分辨率。本研究报道了一种基于铁电钛酸钡薄膜的多效应耦合纳米发电机，无需外接电源即可收集光能、机械能和热能，构建自供电多功能耦合传感系统。该耦合纳米发电机展现出强耦合增强效应：在405 nm光照下检测灵敏度为0.42 nA/(mW/cm2)，压力检测灵敏度为1.43 nA/kPa，温度传感灵敏度为-8.85 nA/K。其中光/压力传感性能在约19.5 K的降温过程中达到最高灵敏度，而最大温度检测灵敏度可在83.2 mW/cm2强光照条件下获得。此外，该耦合纳米发电机阵列可柔性集成，用于触觉压力、温度及光传感器，为实现电子皮肤的多重耦合传感提供支持。
关键词： 光伏效应、热释电效应、压电效应、电子皮肤
更新于2025-09-23 15:19:57
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用于电子皮肤应用的高度敏感且灵活的微金字塔结构压力传感器的激光辅助制造
摘要： 一种基于微结构聚二甲基硅氧烷（PDMS）介电层的新型电容式压力传感器被开发用于可穿戴电子皮肤和触觉传感应用。该压力传感器以柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为基底，分别采用PDMS和银（Ag）作为介电层与电极层。通过激光雕刻的丙烯酸模具制备了一组具有金字塔形微结构的PDMS薄膜。电极（上下层）采用加成丝网印刷工艺在PET薄膜上沉积银制成。压力传感器通过将上下层银电极粘贴至金字塔形微结构PDMS（PM-PDMS）薄膜的光滑面进行组装，随后将上层PM-PDMS覆盖于下层PM-PDMS之上。通过施加0至10千帕的压力测试该传感器的性能，在0-100帕、100-1000帕及1-10千帕压力范围内分别获得0.221% Pa?1、0.033% Pa?1和0.011% Pa?1的灵敏度，对应相关系数达0.9536、0.9586和0.9826。该传感器还具有50毫秒的快速响应时间、0.7%的低迟滞、150毫秒的恢复时间，并在1000次循环中保持优异的稳定性。测试结果表明其能有效检测手势动作和颈动脉脉搏测量等多种活动产生的压力。这种基于PM-PDMS的压力传感器为电子皮肤应用中的压力监测提供了一种简单经济的解决方案。
关键词： 电子皮肤、激光图案化、压力传感器、微金字塔结构、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、丝网印刷工艺、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）
更新于2025-09-19 17:13:59