磁电式柔性传感器研究进展

冯晓莉, 宫钧耀, 夏良君, 徐卫林

Research progress in magnetoelectric flexible sensors

FENG Xiaoli, GONG Junyao, XIA Liangjun, XU Weilin

表1 基于法拉第电磁感应定律的磁电传感器的核心性能参数对比

Tab.1 Comparison of core performance parameters of flexible magnetic-electric sensors based on Faraday's electromagnetic induction effect

磁性部分类别(基材-填料) 导电部分 形式 性能 应用 文献 电压 电流 灵敏范围 响应时间 Ecoflex-磁铁 铜线圈 块 139 mV 60 mA 0.7~30 kPa 20 ms 智能鞋、智能穿戴 [26] Ecoflex-NdFeB 铜线圈 块 67.5 μV 无 1.18~764 kPa 16 ms 压敏阵列、智能停车系统 [27] Ecoflex-NdFeB 导电金属线 纤维 9.1 μV 3.9 μA 无 112 ms 动作传感、智能穿戴 [28] Ecoflex-NdFeB 碳布 中空柱状体 2.2 mV 无 8.2 kPa 64 ms 磁电压力传感器、自供电 [29] Ecoflex-NdFeB SNP打印线圈 海葵形软体 机器人 7.3 μV 无 无 40~42 ms 水下监测 [30] PDMS-NdFeB 液态金属 同轴纤维 0.52 V 14.1 mA 100 kPa <0.1 s 生物医学设备或软机器 [31] PDMS-Fe纳米线 Pt、Au线圈 膜+微纤 206.47 μV 约3.12 nA 无 无 能量收集、智能穿戴 [32] 灯心草- TPU-NdFeB 铜线圈 织物 3 V 15 mA 无 无 能量收集、 运动及医疗监测 [39] 聚合物条带- NdFeB 铜线圈 织物 14.3 V 31.2 mA 无 50 ms 服装发电机 [40] 间隔织物- Ecoflex-NdFeB 铜线圈 薄膜 319 μV 约100 μA 无 无 智能驾驶、健康监测 [43] Ecoflex-NdFeB 铜线圈 纤维 90 μV 无 1.11~8.89 kPa 无 人机交互、手势识别 [41] TPU-NdFeB 导电铜线 纱线 43.9 μV 17.9 μA 无 0.63 s 能量收集、智能穿戴 [42] Ecoflex-NdFeB 镀银锦纶 织物 4.6 V 15 mA 0.05~6.52 kPa 无 健康监测、远程医疗 [44]