지능형 제스처 인식 및 다중 모드 자가 전원 센싱을 위한 바이오매스 기반 그래핀-폴리머 필름으로 제작된 다기능 액추에이터

초록 다기능 액추에이션 시스템은 외부 에너지 소스와 함께 여러 액추에이터 및 센서 장치를 기계적으로 통합하는 것입니다. 복잡한 조합으로 인해 경량화 요구 사항을 충족하기가 어렵습니다. 따라서 다중 반응 및 이층 액추에이터를 구성하기 위해 polypyrrole@graphene‐bacterial cellulose (PPy@G‐BC) 필름이 제안됩니다. PPy@G‐BC 필름은 우수한 광-열전기(PTE) 특성을 나타낼 뿐만 아니라 좋은 친수성과 높은 영률을 가지고 있습니다. 따라서 PPy@G‐BC 필름은 자가 전원 센싱 기능과 통합된 다중 반응 이층 액추에이터의 활성층으로 사용됩니다. 여기서 자가 전원 센싱 기능이 통합된 두 가지 유형의 다기능 액추에이터를 설계하였습니다. 하나는 PTE 효과를 통해 자가 전원 온도 센싱 기능을 실현하는 광 구동 액추에이터입니다. 기계 학습 알고리즘의 도움으로 자가 전원 생체 손은 96.8%의 정확도로 지능형 제스처 인식을 실현할 수 있습니다. 다른 하나는 아연-공기 배터리가 통합된 습도 구동 액추에이터로, 자가 전원 습도 센싱을 실현할 수 있습니다. 이러한 이점을 바탕으로 이 두 개의 다기능 액추에이터는 단일 장치로 기발하게 통합되어 사물을 잡으면서 동시에 자가 전원 온도/습도 센싱을 수행할 수 있습니다. 고도로 통합된 설계는 시스템 복잡성을 증가시키지 않으면서 환경 에너지 소스의 효율적인 활용과 여러 물리적 특성의 보완적인 시너지 모니터링을 가능하게 합니다.