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  隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，智能家居在提高人類生活質(zhì)量和健康水平方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是現(xiàn)廣受關(guān)注的軟體家具直接關(guān)聯(lián)著人體健康和使用舒適性。柔性壓力傳感器，作為智能軟體家具產(chǎn)品的核心部分，在人機(jī)交互、個(gè)人健康監(jiān)測(cè)、姿勢(shì)識(shí)別等應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大的潛力。然而，應(yīng)用于家具產(chǎn)品的柔性壓力傳感器往往高度依賴石油基材料，涉及復(fù)雜工藝流程且伴隨有毒物質(zhì)的釋放，嚴(yán)重限制了其進(jìn)一步發(fā)展。竹源纖維素因綠色環(huán)保、儲(chǔ)量豐富、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐漸成為生物質(zhì)基柔性傳感器的理想構(gòu)筑材料。但目前所使用的竹源纖維素傳感器高度依賴于自身固有的線性特征，并沒有利用竹纖維的強(qiáng)度特性進(jìn)行孔隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所制備的壓力傳感器機(jī)械性能不強(qiáng)，靈敏度不高，成為了困擾其在智能家居領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的難題。因此，亟需設(shè)計(jì)一種基于竹源纖維素制備集高彈性、優(yōu)異傳感性能（靈敏度、快速響應(yīng)/恢復(fù)、寬檢測(cè)范圍、抗疲勞性）和機(jī)械完整性一體化的海綿狀氣凝膠壓阻傳感器，以準(zhǔn)確檢測(cè)多種壓力信號(hào)，用于新興的智能健康領(lǐng)域。

圖1 竹纖維氣凝膠柔性壓力傳感器的設(shè)計(jì)原理及合成工藝

圖2 （a）BF-GO、CBF-rGO、M-CBF-rGO氣凝膠的光學(xué)照片。（b, e）BF-GO泡沫，（c, f）CBF-rGO氣凝膠，（d, g）M-CBF-rGO氣凝膠在不同放大倍數(shù)下的SEM圖像。

圖3 M-CBF-rGO的力學(xué)性能

圖4 M-CBF-rGO的壓力傳感性能

圖5 M-CBF-rGO壓阻傳感器對(duì)人體動(dòng)作的信號(hào)檢測(cè)效果

圖6 M-CBF-rGO柔性壓阻式傳感器陣列對(duì)人體姿勢(shì)的識(shí)別和檢測(cè)

  論文信息：

  Superelastic bamboo fiber-based spongy aerogel for flexible piezoresistive sensors with wide response range and high sensitivity

  Yan Lv, Jie Wei, Zhi Huang, Zhong Zhang, Shicheng Ding, Chenxing Zhang Wenfei Wang, Kangkang Xu, Runmin Xu, Liuyang Wang, Yong Guo* and Yuxia Chen*. Chemical Engineering Journal, DOI: 10.1016/j.cej.2024.151053

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.151053