范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

西南交大杨维清PVDFZnO纳米纤维柔性自驱动压电传感器

  交互式人机界面(iHMI)使人类能够控制硬件和收集反馈信息,是人与机器之间的桥梁,近几年引起了广泛的关注和迅速的发展。在iHMI中,柔性压力传感器和弯曲角度传感器被认为是机器人和手势识别等应用中最重要的部件。当这些传感器集成到iHMI中,模拟人类皮肤的综合特性时,它们需要被一致地覆盖在人体上,甚至需要集成类皮肤电池或自持续电源。然而,传统的基于压电PZT和AlN的压力传感器由于制造温度高、固有的脆性难以实现弯曲测量,与柔性衬底不兼容。聚合物基压电传感器,如聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的灵活性,但它们具有低灵敏度,以及压电性能差。目前关于弯曲检测的报道多为定性测量,仅判断是否存在弯曲,但对弯曲角度的定量检测较少。因此,在iHMI中实现具有自驱动能力的弯曲角度的定量测量仍然是一个很大的挑战。
  近日,西南交通大学杨维清教授课题组利用静电纺丝技术构建了一种基于独特豇豆结构CPZNs的柔性自供电压电传感器(PES),定量测量了其弯曲角度,并成功演示了PES在iHMI手势远程控制中的应用。由于混合PVDF/ZnO的协同压电效应和聚合物的柔韧性,该PES表现出优异的弯曲灵敏度(4.4mV deg-1),角度范围从44°到122°,快速响应时间为76ms,并且具有良好的机械稳定性。此外,PES可在弯曲和按压模式下工作,显示0.33 V kPa-1的超高压力灵敏度,响应时间为16 ms。当集成在iHMI中时,PES可以在不同的曲面上适应性地覆盖,展示精确的弯曲角度记录和快速识别,以实现智能化人机交互。在此基础上,通过与人手同步动作的方式成功实现了机器人手的远程控制应用。这种基于CPZNs的自供电PES在结构和基本机制上是独特的,并且在iHMI中具有巨大的潜在应用。相关研究成果以"Cowpea-structured PVDF/ZnO Nanofibers Based Flexible Self-powered Piezoelectric Bending Motion Sensor Towards Remote Control of Gestures"发表于Nano Energy期刊上。
  图1. 基于CPZN的自供电PES的结构设计。(a) 应用于iHMI领域的开发智能传感器示意图。(b) 装置,(c) NFs薄膜和(d) 单跟NF的示意图。(e) 弯曲模式下传感器的照片。(f)NF的SEM图像。(g) 单跟NF的TEM图像。(h) FEM模拟的结果。(i) 基于PES的机器人手遥控器的应用。
  图2. PES的CPZN的表征。(a) PVDF/ZnO柔性传感器制造过程。PVDF/ZnO中 ZnO含量为(b)0wt%,(c) 1wt%,(d) 3wt%,(e) PVDF/ZnO 5wt%的SEM图像。(f) PVDF/ZnO NFs的元素分布图。(g) PVDF/ZnO NF的XRD图。(h) PVDF/ZnO NFs的拉曼光谱。(i) PVDF/ZnO NF的FTIR光谱。
  图3. 设计的PES的电气特性。(a) 压力模型下PES的测量示意图。0.35 N ~ 8.75 N不同力下PES的开路电压(b)和短路电流(c)的关系。(d) 不同作用力下一周期开路电压的放大图。(e) 压力模型中PES的升降次数。(f) 压力为4.67 kPa的重复加压/减压条件下的PES在5000次循环下的力学耐久性试验。(g) 显示弯曲模型下PES测量的示意图。不同的角度(φ)范围从122°到44°,PES的开路电压(h) 和短路电流 (i) 关系。(j) 不同角度下增加开路电压。(k) 弯曲模型中的PES的上升/下降时间。(l) 角度为97°持续5000次循环重复弯曲/不弯曲条件下,PES的机械耐久性试验。
  图4. 设计的PES在iHMI中的应用。(a) 检测PES握把力量的照片。(b) 不同握把强度下PES的短路电流输出。(c) 放置在书中的PES检测开/合书角度的照片。(d) PES在关闭阶段(红色区域)和开启阶段的短路电流输出(蓝色区域)。(e) 一种人机遥控系统示意图,采用几个简单的电气模块实现手势远程控制。(F) 基于PES的手势远程控制的应用。
  综上所述,研究者通过电纺丝的方法成功地制备了豇豆结构的PVDF/ZnO纳米纤维,并展示了其作为柔性自供电压电传感器用于压力传感和弯曲运动监测的应用。所制备的PES既可以在压力又可以在弯曲条件下不需要外部电源的情况下工作,并具有良好的柔韧性和高灵敏度。通过无线传输脉冲信号从人类手指到机器人手掌,进一步成功实现自供电的实时手势远程控制系统。更重要的是,PES的优异性能使其很容易地集成到测量系统中,为iHMI的物理信号监测、手势传感等应用提供了巨大的潜力。
  链接地址:http://www.espun.cn/news/detail-511.html
  文章来源:http://www.espun.cn/

把婚姻讲得这么透彻的,竟是一本儿童绘本这不仅是一本适合儿童阅读的绘本,更适合家长们阅读这是长颈鹿。她非常高大。这是鳄鱼。他非常矮小。他们的身高整整差了两米又四十三厘米。尽管如此,他们是一对真正的爱人。当然,真心相爱的人少儿英语到底该什么时候学,这点是关键不少的家长都觉得这英语的学习是越早越好,甚至还有父母觉得0岁开始基础英语也未尝不可,这样就可以像学母语一样去学习英语了,但是大多数的家长还是觉得在三岁学习英语是比较稳妥的,这时候汉持续携手热门大IP易贝乐输出优质教育内容既纪录片神奇动物在哪里和辛巴奇遇记之后,2021年,国内知名少儿英语品牌易贝乐少儿英语凭借非常强的品牌影响力,持续收获热门电影许愿神龙出手吧!少女和纪录片辣子曰第2季等优质IP影视清华附小校长一针见血不阅读的孩子,可能是潜在的差生著名的教育家苏霍姆林斯基曾经说过一句话,让孩子变聪明的方法不是补课,不是增加作业量,而是阅读,阅读,再阅读。而我们现在的时代电子产品层出不穷,短视频的爆发,让人在享受15秒视频带来作为家长的你,还再破坏孩子的内驱力吗?假如孩子是一辆车,你现在就是每天追在后面推车,你改变对车的态度和推车的姿势都用处不大,能推动一步就不错了。内驱力就相当于孩子的发动机,你要当司机,引导这辆小车点火,让他保持源源动力为啥你越说加油,孩子哭得越崩溃?心理学家这句话真相了从孩子出生那天开始,每一位妈妈都祈祷自己的孩子可以平平安安顺顺利利的长大,祈祷孩子一辈子都不要碰到越不过去的坎儿。实际上,我们都知道,该走的路一步都少不了,该遇到的挫折也一定会来。挥别版权大战时代?腾讯遭反垄断调查,被责令解除独家音乐版权这是反垄断法实施以来,对违法实施经营者集中采取必要措施,恢复市场竞争状态的第一起案件。雷锋网7月24日消息,市场监管总局对腾讯控股有限公司收购中国音乐集团股权违法实施经营者集中案,小米200万改一个圆角Logo是被忽悠了吗?作者高飞奇客故事(IDcybergushi)小米昨天宣布了一件大事,雷军终于决定开始造车,而且是职业生涯的最后一站。虽然小米官方已经对造车否认了无数次,但多数人都认为小米造车只是时短信只有文字不洋气?5G消息让短信活泼起来作者孙封蕾在有微信之前,发短信还是中国人很喜欢的方式,发几个字沟通很方便,而且短信的沟通成本比较低,有了微信之后,大家就不爱发短信了,微信的沟通成本更低,而且微信可以发图片发视频,以人为本才是智慧城市的内核要让城市如何有意志的统一体般根据现实证据做出决策,一种可行的方式在于整合物理与数字化市政基础设施,从中剖析资源使用模式与新兴趋势。然而,随着城市变得越来越数字化整合的技术更多收集的飞腾的5G芯实践作者周雅前言技术创新要通过赋能千行百业而体现,更需要无数创业者以新思路来呈现。GSMA5G创新与投资平台(5GIN)推出创业者说系列访谈,携手新媒体平台科技行者,分享创业者的创新故
日本野心不死,坚持要打太空战?俄北斗卫星危险了如今各国已经将发展的目光投向了太空,除了中美俄三国以外,日本也已经拥有了非常强大的航天实力,不仅具备独立发射卫星,进行太空探索的能力,甚至还首次在太空中引爆了炸弹,如此危险的操作连士兵玩手机后果有多严重?拍摄驻军画面,半小时后导弹从天而降军队是一个纪律非常严明的地方,毕竟在上了战场之后,稍有不慎就会付出生命的代价,因此每一个士兵都应该严格遵守军队的规则,否则将会给自己和战友引来杀身之祸。据俄媒报道称,在也门战场上又边境出现危险一幕,美英6国战机出动试探底线,俄军方果断亮出导弹最近一段时间,美军的各种行动逐渐频繁,据媒体报道称,在俄罗斯边境上演了非常危险的一幕,美英等6个国家的战机毫不掩饰地呼啸而至,打着参加军演的旗号直奔俄罗斯边境,面对西方国家的挑衅,狮子大开口!张嘴就要15亿还不许讨价还加,我国果断拒绝合作据海外网报道,近日,美国新政府把基础设施建设的投资金额提升到3万亿美元,第一部分的金额高达2。3万亿美元。媒体称,计划一旦通过,这将会是罗斯福新政发布80多年以来美国最大规模的基础黑市上女性被明码标价,300美元就能买下?战争的残酷超出想象就在最近,新一轮叙利亚问题阿斯塔纳会谈在哈萨克斯坦首都努尔苏丹拉开了帷幕,俄罗斯总统叙利亚问题特使表示,俄方希望各方能达成一致,发出明确信号停止向叙利亚政府施压。不过,之后叙利亚能切尔诺贝利究竟有多危险?看方舟生存进化就能略知一二了提起切尔诺贝利想必大家都不会过于陌生,这块如同炼狱一般的地方在大约30年前爆发了一场可怕的灾难,危险的核物质泄漏到了地球表面,使得近30万人流离失所,哪怕是今天那些地方依旧没有办法星舰SN3的垮塌,暴露了spaceX的短板前几天,spaceX的星舰SN3,在进行储箱压力测试时候垮塌。注意,并非爆炸,而是结构性的垮塌。这让spaceX的星舰又一次成了新闻中心。星舰SN3垮塌瞬间spaceX是个从不缺新spaceX公司终于顺利的自爆了一枚火箭伊隆马斯克又搞出了一个大新闻,北京时间2020年1月19日2330,spaceX公司在卡纳维拉尔角发射了一枚猎鹰9号火箭,火箭上面顶着spaceX公司的载人龙飞船,火箭发射90秒钟自爆成瘾的日本帝国海军话说每个国家的海军发展历史上,自爆是个绕不过去的话题,开玩笑的说,把一群血气方刚的小伙子和一堆爆炸物关在一条船上,看着就不太靠谱。美国因为缅因号爆炸,在美洲和远东地区取得了巨大的利冥王星为什么被移出九大星系?很多人其实都持有这样的观点,那就是冥王星是因为质量很小,所以才被踢出九大行星的队伍。实际上,人类对于天体的分类一直在变,但并不是随便变化的,而是随着我们对于天体了解的加深,为了区别为什么天问一号必须进入环绕火星大椭圆轨道?太空精酿关注风云之声提升思维层次导读这次入轨可谓是一次奔火大考,整体入轨超大椭圆轨道为到火星,天问一号究竟有多努力?时隔202天,跨越近5亿千米,2021年2月10日晚间,天问一号制动工作