一种具有超宽传感范围和超高信噪比直流驱动离子水凝胶应变传感器的设计方法

摘要

本发明公开了一种具有超宽传感范围和超高信噪比直流驱动离子水凝胶应变传感器的设计方法。基于电化学氧化还原反应设计直流驱动离子水凝胶应变传感器，其中，将聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶浸入Cu(NO3)2溶液中，引入Cu2+，相应的铜电极离子水凝胶应变传感器的灵敏度、信噪比和可靠性都有了显著提高。这是由于Cu2+在信号传输过程中还原速度较快，水凝胶内部离子浓度相对稳定的原因。由此产生的离子水凝胶应变传感器具有非常宽的传感范围(从0.005％到2500％)，能够提供高灵敏度、可靠和精确的全范围人类活动监测。这种新策略可以很容易地推广到其他离子水凝胶和电极以及自驱动电化学系统，为各种高性能自供电直流驱动的离子水凝胶应变传感器的制造提供指导。