課題組受植物體多孔三維結構的啟發,直接利用干燥的自然材料(例如花瓣、葉片)作為電子皮膚的介電層(Small 2018, 1801657)。研究表明,新鮮的自然植物材料的離子液和電極之間形成的雙電層作用,器件具有較大的電容響應,但隨著自然材料干燥水分揮發,器件的性能穩定性較差。通過臨界點干燥處理植物材料,材料本身的幾何構架不發生改變,所制備的器件性能穩定,具有較高的靈敏度、較低的檢測限以及較高的穩定可靠性,能進行運動檢測、壓力分布測試等。該工作被評為月度熱點論文。使用仿生微結構或直接利用自然材料制備柔性觸覺傳感器,能大大簡化制備工藝,降低制備成本,符合可持續發展理念,對構建環境友好型柔性電子體系具有重要意義。
這一系列基于植物模板或自然植物材料的電子皮膚的研究,有效降低了器件制造成本,提高了器件的靈敏度等性能,開辟了一條制備柔性電子器件的新道路。本系列研究中制備的電子皮膚能用于人體健康監測、運動監測、人機交互等,在智能機器人、智能假肢、可穿戴柔性設備等方面有潛在的應用前景。
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