Sensor de película visual sensible a la humedad con luminiscencia de campo de corriente alterna impulsado por acoplamiento corporal humano

LIANG Ruixia ,  

LI Kerui ,  

LI Yaogang ,  

ZHANG Qinghong ,  

HOU Chengyi ,  

WANG Hongzhi ,  

摘要

Con el rápido desarrollo de la electrónica portátil, la percepción inteligente y las tecnologías de interacción flexible, los sistemas de interacción humano-máquina requieren una mayor inmediatez, intuición y conveniencia en la retroalimentación de información. Como una nueva plataforma tecnológica de interacción humano-máquina, los sensores visuales basados en la luminiscencia de campo de corriente alterna pueden convertir directamente los estímulos externos en señales ópticas, impulsando el desarrollo de plataformas de interacción humano-máquina. Sin embargo, los sensores visuales de luminiscencia de campo existentes dependen generalmente de una excitación de corriente alterna externa y todavía enfrentan problemas como rigidez del sistema, integración limitada y capacidad insuficiente para convertir visualmente estímulos débiles. Para abordar estos problemas, este trabajo desarrolla un sensor de película visual sensible a la humedad basado en luminiscencia de campo. Este sensor adopta un diseño flexible de múltiples capas, compuesto principalmente por una capa adhesiva para la piel, una capa conductora, una capa emisora de luz y una capa sensora. En un rango de humedad relativa del 40% al 95%, el sensor que contiene un 2% en peso de líquido iónico[EMIM][TFSI] muestra una excelente respuesta óptica de alto contraste. Al mismo tiempo, tiene buena adhesión a la piel, flexibilidad y elasticidad, puede adherirse de manera estable a la superficie del cuerpo y adaptarse a deformaciones complejas. Al combinar la luminiscencia electroestática de corriente alterna con un gel sensor de humedad, se construyó un mecanismo de emisión inducida por humedad que realiza una respuesta visual intuitiva a la humedad. Además, a través del circuito de transferencia de energía establecido entre el cuerpo humano y el campo electromagnético ambiental, este sensor puede funcionar de forma inalámbrica sin una unidad de alimentación rígida tradicional, mejorando la portabilidad y flexibilidad de uso. Además, el sensor puede aprovechar la humedad natural de la piel humana para lograr una interacción visual sin contacto, proporcionando una nueva idea de diseño para construir interfaces humano-máquina flexibles, inalámbricas y sensibles, mostrando potencial para aplicaciones en pantallas interactivas inteligentes y electrónica portátil.

关键词

alimentación inalámbrica; sensor visual; interacción sin contacto

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