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河南大學Xin Wang 和東華大學Zhaoling Li課題組--高度分散的氧化鉬簇在多層石墨烯上支持選擇性減少二氧化碳
       這里,通過一種簡便,無掩模,高效,環保的激光直接書寫技術,開發了一種柔性的高分辨摩擦電傳感器陣列(TSA),用于自供電的實時觸覺傳感。基于圖案化的激光誘導石墨烯(LIG)電極,通過上下排列的半圓形電極陣列之間的互補交點重疊處構建了16×16像素化的TSA,分辨率為8 dpi。通過特別的圖案設計,降低了TSA的復雜性和數據通道的數量。同時,TSA平臺具有出色的耐用性和同步性,可以實現多點觸摸的實時可視化,并跟蹤運動軌跡,此過程無需消耗任何功率。此外,基于LIG圖案化的摩擦納米發電機,構建了一個智能無線控制HMI系統,它是由9位數字組成的陣列式觸摸屏,可用于無線控制個人電子設備。因此,自供電的TSA在主動式實時觸覺感應系統,無線控制HMI,安全性身份識別等領域中,均展示了巨大的應用潛力。
 
  Figure 1. 基于LIG的柔性高分辨率TSA的制作和原理圖。a)TSA制造過程的示意圖。b)光學照片。c)16×16像素化TSA的示意圖。d,e)導電LIG的SEM圖像,f)激光功率為6.3 W時,LIG的拉曼光譜。
 
  
Figure 2. TSA中一個傳感器單元的工作機制和輸出性能。a,b)TSA中一個傳感器單元的示意圖和工作機制。c)半徑為3.0 mm的上下LIG電極的輸出電壓。 d)隨著LIG電極半徑的增加,一個傳感器單元的輸出電壓。e)圖案化的LIG電極在不同彎曲角度下的電阻。f)在超過6000次的接觸分離接觸下進行耐久性測試。
 
  Figure 3. 基于圖案化LIG的TSA觸覺傳感和映射。 a)信號記錄系統的示意圖。 b)觸摸時多點觸摸模式和像素輸出電壓的示意圖。c)滑模示意圖和像素輸出電壓示意圖。d)用手指寫字母“ H”,“ E”,“ N”,“ U”的示意圖。e)輸出電壓強度的二維映射的俯視圖。
 
  
Figure 4. 基于LIG模式的TENG智能無線HMI系統。a)無線控制系統的示意圖。b)無線HMI系統的原理圖。c)數字觸摸屏中感應單元的輸出峰值電壓。d)模擬摩擦電輸出信號。e)從(d)通過處理電路輸出的方波。f)由HMI系統點亮無線控制的LED燈。g)LED照明燈的放大照片。
  
       該研究工作由河南大學Xin Wang 和東華大學Zhaoling Li課題組于2021年發表在Adv. Funct. Mater.期刊上。原文:Flexible High-Resolution Triboelectric Sensor Array Based on Patterned Laser-Induced Graphene for Self-Powered Real-Time Tactile Sensing。

轉自《石墨烯雜志》公眾號

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