Capteur flexible poreux polyvalent préparé par ionogel photodurcissable imprimé en 3D

Capteur flexible poreux polyvalent préparé par ionogel photodurcissable imprimé en 3D

Résumé graphique. Crédit: Revue de génie chimique (2022). DOI : 10.1016 / j.cej.2022.135593

Les capteurs flexibles sont largement utilisés dans le diagnostic de la santé, la surveillance des mouvements et l’interaction homme-ordinateur en raison de leurs excellentes propriétés de traction, de conductivité électrique et d’ajustement.

Cependant, en raison de la viscoélasticité inhérente des matériaux souples, le capteur flexible ne peut pas retrouver rapidement sa forme d’origine lors d’un chargement dynamique, ce qui entraîne une grande hystérésis du signal du capteur flexible, ce qui affecte sérieusement la précision de surveillance du capteur flexible. Comment fabriquer rapidement et avec précision des capteurs flexibles à faible hystérésis reste un défi.

Dans une étude publiée dans le Revue de génie chimiquele groupe de recherche dirigé par le professeur Wu Lixin de l’Institut de recherche sur la structure de la matière du Fujian (FJIRSM) de l’Académie chinoise des sciences, a développé un capteur flexible poreux à haute résilience, à faible hystérésis et polyvalent par ionogel photodurcissable imprimé en 3D.

Sur la base de monomères d’acrylate riches en liaisons hydrogène et de liquides ioniques, les chercheurs ont préparé une résine photosensible avec un taux de polymérisation rapide pour l’impression par traitement numérique de la lumière (DLP) de capteurs flexibles ionogel poreux (PIFS) et un emballage déformable en I d’Alan Schoen (IWP ) treillis a été introduit dans PIFS pour améliorer la résilience du capteur flexible.

Les résultats expérimentaux ont montré qu’après 500 compressions cycliques avec une déformation de 70%, la déformation résiduelle du PIFS à structure en treillis est presque nulle et les boucles d’hystérésis se chevauchent presque, ce qui montre que le PIFS a une excellente résilience et résistance à la fatigue. Une élasticité et une durabilité élevées permettent au PIFS d’avoir une faible hystérésis (2,4 %), fournissant des signaux de détection fiables pendant une charge cyclique à long terme. L’introduction de la structure en treillis confère également au PIFS une sensibilité à la pression plus élevée (0,45 kPa-1).

Les chercheurs ont également profité de la structure librement concevable de la technologie d’impression 3D pour concevoir et imprimer des PIFS avec des structures personnalisées pour surveiller les mouvements du pouls, des doigts, de la démarche et du poignet.

De plus, PIFS a une basse température de transition vitreuse (-45,8 degrés Celsius) et peut fonctionner de manière stable dans un environnement à basse température. Il possède également des propriétés antibactériennes et une réponse rapide aux changements de température, ce qui permet de surveiller les changements de température, démontrant que le PIFS est un capteur flexible polyvalent.

Cette étude résout le problème d’hystérésis des capteurs flexibles en concevant des structures en treillis dans le capteur à l’aide de la technologie d’impression 3D.


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Plus d’information:
Shuqiang Peng et al, Adaptation d’ionogel photodurcissable vers un capteur flexible poreux polyvalent imprimé en 3D à haute résilience et à faible hystérésis, Revue de génie chimique (2022). DOI : 10.1016 / j.cej.2022.135593

Fourni par l’Académie chinoise des sciences

Citation: Capteur flexible poreux polyvalent préparé par ionogel photodurcissable imprimé en 3D (2022, 9 mai) récupéré le 9 mai 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-05-versatile-porous-flexible-sensor-photocurable.html

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