An Artificial Peripheral Neural System Based on Highly Stretchable and Integrated Multifunctional Sensors

Liao Xinqin; Song Weitao; Zhang Xiangyu; Jin Haoran; Liu Siyu; Wang Yongtian; Thean Aaron Voon-Yew; Zheng Yuanjin

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An Artificial Peripheral Neural System Based on Highly Stretchable and Integrated Multifunctional Sensors

机译：一种基于高伸展和集成多功能传感器的人造周边神经系统

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Prostheses and robots have been affecting all aspects of life. Making them conscious and intelligent like humans is appealing and exciting, while there is a huge contrast between progress and strong demand. An alternative strategy is to develop an artificial peripheral neural system with high-performance bionic receptors. Here, a novel functional composite material that can serve as a key ingredient to simultaneously construct different artificial exteroceptive sensors (AE sensors) and artificial proprioceptive sensors (AP sensors) is demonstrated. Both AP sensors and AE sensors demonstrate outstandingly high stretchability; up to 200% stretching strain and possess the superior performance of fast response and high stability. An artificial peripheral neural system integrated with the highly stretchable AP sensor and AE sensor is constructed, which makes a significant breakthrough in the perception foundation of efficient proprioception and exteroception for intelligent prostheses and soft robots. Accurate feedback on the activities of body parts, music control, game manipulation, and wireless typing manifest the enormous superiority of the spatiotemporal resolution function of the artificial peripheral neural system, all of which powerfully contribute to promoting intelligent prostheses and soft robots into sophistication, and are expected to make lives more fascinating.

机译：假肢和机器人一直影响生活的各个方面。让他们有意识和聪明像人类的吸引力和令人兴奋，而进步与强烈的需求之间存在巨大对比。另一种策略是开发一种具有高性能仿生受体的人造周边神经系统。这里，可以证明可以用作同时构建不同人造遗传传感器（AE传感器）和人造普罗基因塞（AP传感器）的新型功能性复合材料。 AP传感器和AE传感器都表现出突出的高可拉伸性;高达200％的拉伸应变，具有快速响应和高稳定性的卓越性能。构造了与高度可拉伸的AP传感器和AE传感器集成的人造周边神经系统，这在有效的预先应用的感知基础和易于对智能假体和软机器人的看法中产生了重大突破。关于身体部位，音乐控制，游戏操作和无线打字的活动的准确反馈表现出人造周边神经系统的时空分辨率的巨大优势，所有这些都有助于将智能假体和软机器人促进到复杂性，以及预计会使生命更加迷人。

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来源
《Advanced Functional Materials》 |2021年第24期|2101107.1-2101107.11|共11页
作者
Liao Xinqin; Song Weitao; Zhang Xiangyu; Jin Haoran; Liu Siyu; Wang Yongtian; Thean Aaron Voon-Yew; Zheng Yuanjin;
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作者单位

Nanyang Technol Univ Sch Elect & Elect Engn 50 Nanyang Ave Singapore 639798 Singapore|Sun Yat Sen Univ Guangdong Prov Key Lab Malignant Tumor Epigenet & Med Res Ctr Sun Yat Sen Mem Hosp 107 Yanjiang West Rd Guangzhou 510120 Peoples R China;

Nanyang Technol Univ Sch Elect & Elect Engn 50 Nanyang Ave Singapore 639798 Singapore;

Natl Univ Singapore Dept Elect & Comp Engn 4 Engn Dr 3 Singapore 117583 Singapore;

Nanyang Technol Univ Sch Elect & Elect Engn 50 Nanyang Ave Singapore 639798 Singapore;

Nanyang Technol Univ Sch Elect & Elect Engn 50 Nanyang Ave Singapore 639798 Singapore;

Beijing Inst Technol Beijing Engn Res Ctr Mixed Real & Adv Display Sch Opt & Photon 5 Zhongguancun South St Beijing 100081 Peoples R China;

Natl Univ Singapore Dept Elect & Comp Engn 4 Engn Dr 3 Singapore 117583 Singapore;

Nanyang Technol Univ Sch Elect & Elect Engn 50 Nanyang Ave Singapore 639798 Singapore;

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收录信息
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正文语种 eng
中图分类
关键词
bionic sensors; carbon nanotubes; fiber materials; functional composites; highly stretchable devices;

机译：仿生传感器;碳纳米管;纤维材料;功能复合材料;高度可拉伸的装置;

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机译：基于人工神经网络的集成网络安全决策支持系统。

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