水凝胶海绵传感器

三模态无串扰

一种可同时区分磁场、压力和湿度刺激且信号不重叠的柔性多模态传感器。

付裕 · Chen, Yang · 张博强 · Zhenshuai, Wan · Shuangkun, Wang · Kun, Zhang · 杨柳华 · 卫荣汉

Advanced Functional Materials 2024

参数信息

磁场灵敏度

0.46 T⁻¹

压力灵敏度

-1.16 kPa⁻¹

湿度响应时间

2.5 s

湿度恢复时间

4 s

循环稳定性

8000 cycles

手势识别准确率

99.17 %

技术优势

三模态互不串扰

该传感器利用分离的电容信号和电阻信号分别响应不同刺激，从而能精确区分磁场、压力和湿度。

湿度响应快速

传感器在湿度变化时响应时间仅 2.5 秒，恢复时间 4 秒，适合需要快速反馈的环境感知场景。

循环耐久

传感器在超过 8000 次循环后仍保持稳定，长期使用可靠性高。

手势识别准

传感器阵列配合深度学习算法实现 99.17% 的手势语言识别准确率，给人机交互提供高精度输入。

应用场景

• 柔性电子：作为柔性传感器的核心元件，可直接贴附于曲面，适应可穿戴设备对形变的要求。
• 人机交互：利用分离的信号输出，将人体手势与机械指令对应，减少误触发。
• 健康监测：可同时感知皮肤表面湿度与接触压力，用于呼吸频率等生理信号监测。
• 传感阵列：构成多点阵列后，通过深度学习识别空间手势模式，实现复杂动作解析。
• 手势识别：直接作为手势语言输入终端，将动作转化为可学习的数字信号。