【科研摘要】
多样的触摸体验为人机交互提供了一条途径，这对触觉技术的发展至关重要。基于摩擦电的触摸传感器的最新进展在成本，设计简单性以及使用更广泛的材料方面提供了巨大的优势。由于性能仅取决于材料之间的接触带电水平，因此基于摩擦电的触摸传感器无法有效地用于测量在给定机械力下材料的变形程度。最近，成均馆大学Sang‐Woo Kim教授团队基于离子掺杂的明胶水凝胶（IGH）的触摸传感器不仅可以识别与物体的接触，还可以识别在一定水平的力下的变形。
发现明胶水凝胶的可切换离子极化在接触和变形时有助于实现不同的传感机制。结果表明，离子极化依赖于水凝胶的电导率。使用电压扫描进行的定量研究表明，更高的离子迁移率和更短的德拜长度有助于改善机械刺激感知传感器的性能。已成功证明该传感器可提供动态变形响应信号，可用于控制微型汽车的运动。这项研究拓宽了基于离子水凝胶的传感器在人机通信系统中的潜在应用。相关论文以题为Mechanoreceptor‐Inspired Dynamic Mechanical Stimuli Perception based on Switchable Ionic Polarization发表在《Advanced Functional Materials》上。
【主图】
图1 IGH和离子可转换极化的概念设计。
图2 离子掺杂效应的理论分析。
图3 离子动力学的微观分析。
图4 IGH的可切换离子极化的电学表征。
图5 可穿戴式基于动态传感的无线通信系统。
参考文献：doi.org/10.1002/adfm.202100649
版权声明：「高分子材料科学」是由专业博士（后）创办的公众号，旨在分享学习交流高分子聚合物材料学等领域的研究进展。上述仅代表作者个人观点。如有侵权或引文不当请联系作者修正。商业转载或投稿请后台联系编辑。感谢各位关注！
