基于电场的非接触柔性电子设备(EF-NFES)允许人们通过非接触式人机交互与智能设备进行通信,但目前探测距离有限(通常小于20 cm)的EF-NFE往往缺乏高空间分辨率。
近日,复旦大学Jianfeng Shen,Mingxin Ye报道了一种用于制备高空间分辨率的EF-NFE器件的通用材料,以实现日常人类活动检测。
文章要点
1)研究人员在poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)(PEDOT:PSS)链中引入共晶镓-聚硅酸铟合金,制备了Ga-PP材料。研究发现,π的引入成功地调节了PEDOT链内和链间的相互作用,从而增加了GAPP链上的GAPP电子积累,从而有利于提高Ga-PP的电子存储能力和非接触传感能力。所得到的Ga-PP的水溶解度可达到15 mg/mL左右,与商业PEDOT:PSS相当,从而使Ga-PP适合于各种设计策略来制备EF-NFE器件。
2)研究人员证明,将商用真丝织物浸泡在Ga-PP溶液中5分钟,就可以获得具有非接触传感能力的导电纺织品。所制备的Ga-PP基导电纺织品(Ga-PP-CT)在探测距离大于1m的情况下,具有突出的非接触传感灵敏度,在跟踪信号源位置和区分运动状态方面显示出优势。令人惊讶的是,即使放在水中,Ga-PP-CT也可以用来监测不同运动项目运动员的运动信号,并输出不同运动项目的特定非接触响应信号。有趣的是,Ga-PP解决方案本身可以用来构建非接触式传感传导电路,显示出整合到智能电子产品中的潜力。
参考文献
Bin Chen, et al, Liquid Metal-Tailored PEDOT:PSS for Noncontact Flexible Electronics with High Spatial Resolution, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c08760
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c08760