成果简介
高性能自供电压力传感器因其在仿生肢体、健康运动检测、医疗器械等领域的潜在应用而备受关注。然而，现有的设备要么无法察觉到压力方向，要么需要外部电源作为驱动力。本文，华中科技大学高义华教授团队在《EcoMat》期刊发表名为“Self-powered 2D nanofluidic graphene pressure sensor with Serosa-Mimetic structure”的论文，研究报道了一种受浆膜结构启发的压力传感器，该传感器含有一种新型的部分还原氧化石墨烯（prGO）膜。
在该Serosa-Mimetic结构膜中，含有COOH的狭窄 “Trail “结构被认为是一种离子过滤器和离子导体，它有利于阳离子在外部刺激下的定向迁移，导致净电荷的方向流动，产生电流（或电压）信号。因此，prGO-Trail膜可以用作离子传输层，以促进自供电压力传感。这种由离子选择性产生的压力驱动输出电压（和电流）与施加的压力成线性关系。所制备的自供电仿生压力传感器性能良好，优化响应灵敏度为0.282 nA Pa−1，响应/恢复时间为90/110 ms，长期稳定性（1000次循环），为下一代自动驾驶仿生压力传感器提供了有意义的设计思路和更大的开放视野。
图文导读
图1、质膜结构和Serosa模拟二维纳流体传感器示意图。
图2、电荷控制的离子传输。
图3、自供电仿生传感器的响应。
图4、仿生压力传感器的工作原理及输出性能
图5、离子通道压力传感器的应用
小结
本文，利用大自然的灵感，制备出可用于人体健康检测的仿生压力传感器，是自然与人类生命健康的和谐体现。该传感器能够识别压力方向，响应气流和手部，监测脉搏并实时检测声学振动。特别是，传感器具有恒压自适应的特点。我们期待离子通道压力传感器在软机器人和可穿戴电子设备中开发的各种功能的潜在应用。
文献：https://doi.org/10.1002/eom2.12299
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