手的感覺感受器在接受到外界刺激時，會將不同形式的物理刺激轉(zhuǎn)化為信息編碼，進(jìn)而通過感覺神經(jīng)細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行交互。近年來，針對仿生機器人、工業(yè)機器人和假體使用者設(shè)計出大量電子皮膚傳感器。然而，設(shè)計出具有優(yōu)異力學(xué)性能、高導(dǎo)電性和易于集成的無源手部傳感陣列仍然面臨一系列挑戰(zhàn)。
近期，太原理工大學(xué)電子信息與光學(xué)工程學(xué)院張虎林教授團(tuán)隊設(shè)計了一種集成熱電凝膠陣列的可穿戴觸覺手套，在深度學(xué)習(xí)幫助下進(jìn)行手語/物體識別。利用溶劑交換和鹽析效應(yīng)成功制備出具有高強度、韌性和離子導(dǎo)電性的熱電水凝膠。該團(tuán)隊首先將PVA粉末和DMSO經(jīng)過高溫攪拌形成前驅(qū)體溶液（DMSO破壞PVA鏈間的氫鍵）。然后，在室溫下，溶液凝膠化，并將凝膠浸泡在含有[Fe(CN)6]4-/3-的水溶液中制備熱電凝膠。該凝膠具有很高的拉伸強度（3.8 MPa）和韌性（7.5 MJ m-3），離子電導(dǎo)率為1.84 S m-1。此外，熱電凝膠還具有出色的粘附性，能夠牢固地粘附在碳纖維上，粘附強度可達(dá)14.8 kPa，從而保持在柔性/可穿戴設(shè)備上的粘接界面。
圖 5物體識別交互
作者簡介：張虎林，太原理工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、學(xué)術(shù)委員會委員，山西省青年拔尖人才、三晉英才-拔尖骨干人才，山西省青年科技工作者協(xié)會理事、中國青年科技工作者協(xié)會理事、四川省杰出青年基金獲得者。2012-2014年赴美國佐治亞理工學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)，2014年博士畢業(yè)于重慶大學(xué)并被電子科技大學(xué)直聘為副教授。2017年在香港理工大學(xué)訪學(xué)1年，并于年底受聘為太原理工大學(xué)教授。研究方向為無源智能傳感，已在Adv. Mater.、Nano Lett.、ACS Nano、Adv. Funct. Mater.、Nano Energy等國際一流學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表SCI論文100余篇，其中第一/通訊作者53篇（22篇IF>10），論文被引用7500余次，h因子為42，申請美國專利4項、中國專利9項（已授權(quán)5項），所做的工作曾被CNN、BBC、NanoWerk、科學(xué)網(wǎng)、科技日報、中國科學(xué)報、太原日報等報道，研究成果獲評2023年MINE優(yōu)秀青年科學(xué)家、JMCC Emerging Investigators-2022、2020年山西省科技功勛、2019年山西省自然科學(xué)二等獎（排名第1）。主持國家自然科學(xué)基金、山西省自然科學(xué)基金、山西省科技合作與交流專項、四川省杰出青年基金、國家重點研發(fā)計劃子課題等，另參與多項課題。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150816
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