The Progress Of Ningbo Materials With Flexible Electronic Skin

La peau électronique peut imiter la perception de la peau humaine sur l 'environnement extérieur, y compris la pression, la température et la chimie, et peut donc être largement utilisée dans des domaines tels que l' intelligence artificielle et le diagnostic médical.

Malgré les progrès considérables réalisés ces dernières années dans la recherche électronique sur la peau, des problèmes tels que la faible sensibilité de réaction, la faible stabilité, la faible résistance aux interférences et l 'étroitesse de la portée des capteurs persistent, ce qui limite leur application pratique.

Pour résoudre ces problèmes, il est essentiel de sélectionner des matériaux actifs ayant d 'excellentes performances et de concevoir des structures de dispositifs rationnelles.

Les nanomatériaux de carbone (nanotubes de carbone, graphitène, etc.) sont devenus l 'un des matériaux actifs les plus couramment utilisés dans la fabrication de capteurs souples haute performance en raison de leurs propriétés physiques, chimiques et électriques supérieures.

Toutefois, étant donné que le matériau carboné n 'est pas élastique en soi, il est souvent nécessaire, lors de la construction d' un dispositif flexible, de combiner celui - ci avec une molécule polymère souple et élastique tout en préservant ses propres propriétés.

Par conséquent, la mise au point d 'un procédé efficace permettant de combiner efficacement un matériau à base de carbone avec un polymère est essentielle à la mise au point d' un dispositif de pport flexible à haute performance.

L 'équipe de chercheurs Chen Tao de l' Institut de technologie et d 'ingénierie des matériaux de Ningbo de l' Académie des sciences de Chine a mis au point une série de systèmes composites polymères à base de matériaux carbonés, qui constituent une base matérielle importante pour des dispositifs de détection souples.

Matériau sensible à l 'humidité mimétique

L 'imitation du système de vie facilite la conception de dispositifs de détection efficaces.

Par exemple, les molécules d 'eau jouent un rôle essentiel dans la plupart des processus métaboliques du corps humain et permettent d' obtenir des informations physiques et psychologiques sur l 'individu en surveillant en temps réel la teneur et la répartition des molécules d' eau autour de la peau et de l 'air.

Une équipe de chercheurs Chen Tao a mis au point un matériau sensible à l 'humidité biogénique souple basé sur les nanomatériaux hétérojonctifs de polydopamine / graphitène.

Ce matériau peut être formé entre les électrodes par auto - assemblage, et l 'espacement des couches peut être réglé avec précision dans une plage de 0,7 à 1,4 nm par régulation de la quantité de polydopamine.

La structure de canal nanométrique présente une structure poreuse qui facilite le pport rapide de molécules d 'eau et assure une réponse et une réponse rapides du dispositif d' un point de vue dynamique.

Un dispositif portable flexible construit à l 'aide du capteur permet de surveiller sans contact les informations sur les fluctuations d' humidité très faibles du corps humain résultant d 'activités psychologiques telles que la respiration, le mouvement, voire le mensonge.

Matériau de détection de structure asymétrique de couche de détection de graphitène

Dans la conception d 'un système composite à base de carbone polymère, en particulier dans des applications orientées vers des capteurs souples, le Composite asymétrique permet d' exploiter les avantages respectifs du polymère et du matériau à base de carbone.

Récemment, l 'équipe a collaboré avec une équipe de chercheurs de l' Institut de nanotechnologie et de systèmes de Pékin de l 'Académie des sciences de Chine à l' assemblage de macrofilms bidimensionnels à l 'interface eau / air, à l' aide d 'une couche de graphitène, pour former une structure composite asymétrique constituée d' une couche de détection et d 'un élastomère PDMS ayant une structure de micronanotubes, dans laquelle la conductivité électrique et l' épaisseur de la couche de détection de graphite peuvent être équilibrées par modulation du nombre de couches d 'assemblage.

Le capteur obtenu présente d 'excellentes propriétés combinées, avec une grande sensibilité et une large gamme de détection linéaire, ainsi qu' une bonne stabilité et un rapport signal - bruit élevé.

Sur la base de ces excellentes performances, un système de surveillance du pouls sans fil universel, de haute précision et portable est construit.

Le système de détection présente de nombreux avantages par rapport au capteur de pouls portable commercial, outre une bonne flexibilité et un bon confort pour le port, ainsi qu 'une grande précision et une grande résistance aux perturbations physiques, et permet de détecter en temps réel un signal de pouls pulsé lors de mouvements quotidiens (en cours de course ou de bicyclette) et peut être utilisé dans des diagnostics personnalisés.