结构色电子皮肤

光色随应变响应

将液态金属颗粒与胶体晶体阵列集成于超拉伸水凝胶中，赋予电子皮肤电学与光学协同的传感能力。

Yuanyuan, Shang · Huang, Chao · 李舟 · Du, Xuemin

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

断裂伸长率

>1100 %

应变系数

3.26

电-光协同响应时间

≈100 ms

循环耐久性

>1500 cycles

技术优势

拉伸不失效

液态金属颗粒和超拉伸水凝胶避免了刚性导电填料与软基体之间的界面失配，断裂伸长率超过1100%。

电学信号灵敏

应变系数达到3.26，能够灵敏地将机械应变转换为电阻变化。

光学响应同步

周期性胶体晶体阵列赋予结构色，响应时间约100 ms，实现电学和光学信号的协同输出。

循环耐久

在超过1500次循环后仍能保持性能，适用于长期使用场景。

应用场景

• 电子皮肤：模拟皮肤感知应变，可贴附于机器人表面实现类肤传感。
• 柔性可穿戴传感器：可拉伸且响应快，适合集成到可穿戴设备中监测人体运动。
• 健康监测：将机械信号转换为电学和光学输出，用于健康状态监测。
• 软体机器人传感：可承受大变形，为软体机器人提供触觉和应变反馈。