Sensores de Pressão Capacitivos Flexíveis de Alta Sensibilidade Baseados em Microestruturas Biomiméticas da Flor de Hibisco

A integração de nanomateriais de baixa dimensão com arquiteturas em microescala em sensores de pressão flexíveis despertou um interesse significativo devido ao seu desempenho excepcional no monitoramento da saúde. No entanto, alcançar alta sensibilidade em diferentes magnitudes de pressão externa continua sendo um desafio crítico. Aqui, apresentamos um sensor de pressão flexível de alto desempenho elaborado a partir de microestruturas biomiméticas da flor de hibisco revestidas com nan fios de prata. Quando comparadas com um eletrodo plano, essas microestruturas, como eletrodos, exibem sensibilidade significativamente aprimorada e um intervalo estímulo-resposta ampliado. Além disso, utilizamos um filme de gel iônico como camada dielétrica, resultando em um aumento do desempenho geral do sensor de pressão flexível por meio de um aumento na capacitância interfacial. Consequentemente, o sensor de pressão capacitivo exibe uma sensibilidade ultrassensível extraordinária de 48,57 Kpa−1 dentro da faixa de pressão de 0–1 Kpa, 15,24 Kpa−1 dentro da faixa de pressão de 1–30 Kpa, e 3,74 Kpa−1 dentro da faixa de pressão de 30–120 Kpa, acompanhado por um tempo de resposta rápido (<58 ms). O desempenho excepcional do nosso sensor de pressão flexível serve como base para suas numerosas aplicações no monitoramento da saúde. Notavelmente, o sensor de pressão flexível se destaca não apenas na detecção de sinais fisiológicos sutis, como sinais de pulso dos dedos e do pulso, vibrações das cordas vocais e intensidade da respiração, mas também demonstra excelente desempenho no monitoramento de pressões mais altas, como pressão plantar. Prevemos que este sensor de pressão flexível possui potencial significativo no campo da eletrônica vestível.