Bioinspired interlocked and hierarchical design of zno nanowire arrays for static and dynamic pressure-sensitive electronic skins

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 19, 2015, Pages 2841-2849

  Ha, Minjeong ^a   Lim, Seongdong ^a   Park, Jonghwa ^a   Um, Doo Seung ^a   Lee, Youngoh ^a   Ko, Hyunhyub ^a  

^a Ulsan National Institute of Science and Technology   (South Korea)

Author keywords

bioinspired structures; electronic skins; nanowires; piezoelectricity; piezoresistivity

Indexed keywords

CRYSTALLOGRAPHY; HEALTH CARE; MEDICAL APPLICATIONS; NANOWIRES; PIEZOELECTRICITY; ROBOTICS; SILICONES;

DEXTEROUS MANIPULATION; ELECTRONIC SKIN; HEALTHCARE MONITORING; HIERARCHICAL STRUCTURES; HIGH FREQUENCY VIBRATION; PIEZORESISTIVITY; ULTRA-FAST RESPONSE TIME; WEARABLE ELECTRONICS;

ZINC OXIDE;

EID: 85027941071     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201500453     Document Type: Article

References (70)

1. S. Bauer, S. Bauer-Gogonea, I. Graz, M. Kaltenbrunner, C. Keplinger, R. Schwoediauer, Adv. Mater. 2014, 26, 149.
2. M. L. Hammock, A. Chortos, B. C. K. Tee, J. B. H. Tok, Z. Bao, Adv. Mater. 2013, 25, 5997.
3. J. Park, Y. Lee, J. Hong, M. Ha, Y. D. Jung, H. Lim, S. Y. Kim, H. Ko, ACS Nano 2014, 8, 4689.
4. C. Pang, G. Y. Lee, T. I. Kim, S. M. Kim, H. N. Kim, S. H. Ahn, K. Y. Suh, Nat. Mater. 2012, 11, 795.
5. X. Wang, Y. Gu, Z. Xiong, Z. Cui, T. Zhang, Adv. Mater. 2014, 26, 1336.
6. Y. Wang, L. Wang, T. Yang, X. Li, X. Zang, M. Zhu, K. Wang, D. Wu, H. Zhu, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 4666.
7. W. Honda, S. Harada, T. Arie, S. Akita, K. Takei, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 3299.
8. S. Gong, W. Schwalb, Y. Wang, Y. Chen, Y. Tang, J. Si, B. Shirinzadeh, W. Cheng, Nat. Commun. 2014, 5, 3132.
9. D. H. Kim, N. S. Lu, R. Ma, Y. S. Kim, R. H. Kim, S. D. Wang, J. Wu, S. M. Won, H. Tao, A. Islam, K. J. Yu, T. I. Kim, R. Chowdhury, M. Ying, L. Z. Xu, M. Li, H. J. Chung, H. Keum, M. McCormick, P. Liu, Y. W. Zhang, F. G. Omenetto, Y. G. Huang, T. Coleman, J. A. Rogers, Science 2011, 333, 838.
10. R. Li, B. Nie, P. Digiglio, T. Pan, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6195.
11. D. P. Cotton, P. H. Chappell, A. Cranny, N. M. White, S. P. Beeby, IEEE Sens. J. 2007, 7, 752.
12. H. Stoyanov, M. Kollosche, S. Risse, R. Waché, G. Kofod, Adv. Mater. 2013, 25, 578.
13. G. T. Hwang, H. Park, J. H. Lee, S. Oh, K. I. Park, M. Byun, H. Park, G. Ahn, C. K. Jeong, K. No, H. Kwon, S. G. Lee, B. Joung, K. J. Lee, Adv. Mater. 2014, 26, 4880.
14. J. Kim, M. Lee, H. J. Shim, R. Ghaffari, H. R. Cho, D. Son, Y. H. Jung, M. Soh, C. Choi, S. Jung, K. Chu, D. Jeon, S. T. Lee, J. H. Kim, S. H. Choi, T. Hyeon, D. H. Kim, Nat. Commun. 2014, 5, 11.
15. D. Son, J. Lee, S. Qiao, R. Ghaffari, J. Kim, J. E. Lee, C. Song, S. J. Kim, D. J. Lee, S. W. Jun, S. Yang, M. Park, J. Shin, K. Do, M. Lee, K. Kang, C. S. Hwang, N. S. Lu, T. Hyeon, D. H. Kim, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 397.
16. J. Dargahi, S. Najarian, Int. J. Med. Robot. 2004, 1, 23.
17. A. B. Vallbo, R. S. Johansson, Active Touch, the Mechanism of Recognition of Objects by Manipulation, Pergamon Press Ltd., Oxford, England 1978.
18. D. G. Caldwell, N. Tsagarakis, A. Wardle, presented at IEEE Int. Conf. Robot., Albuquerque, New Mexico 1997.
19. S. Littlejohn, A. Nogaret, G. M. Prentice, G. D. Pantos, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 5398.
20. L. Viry, A. Levi, M. Totaro, A. Mondini, V. Mattoli, B. Mazzolai, L. Beccai, Adv. Mater. 2014, 26, 2659.
21. B. C. K. Tee, A. Chortos, R. R. Dunn, G. Schwartz, E. Eason, Z. Bao, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5427.
22. H. Muhammad, C. Recchiuto, C. Oddo, L. Beccai, C. Anthony, M. Adams, M. Carrozza, M. Ward, Microelectron. Eng. 2011, 88, 1811.
23. J. A. Dobrzynska, M. A. Gijs, Sens. Actuators, A 2012, 173, 127.
24. J. Yang, J. Chen, Y. Liu, W. Yang, Y. Su, Z. L. Wang, ACS Nano 2014, 8, 2649.
25. B. Chu, X. Zhou, K. Ren, B. Neese, M. Lin, Q. Wang, F. Bauer, Q. Zhang, Science 2006, 313, 334.
26. K. Jung, J. Lee, M. Cho, J. C. Koo, Y. Lee, H. R. Choi, Smart Mater. Struct. 2007, 16, 288.
27. W. Mai, Z. Liang, L. Zhang, X. Yu, P. Liu, H. Zhu, X. Cai, S. Tan, Chem. Phys. Lett. 2012, 538, 99.
28. C. Metzger, E. Fleisch, J. Meyer, M. Dansachmueller, I. Graz, M. Kaltenbrunner, C. Keplinger, R. Schwoediauer, S. Bauer, Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 013506.
29. H.-K. Lee, S.-I. Chang, E. Yoon, J. Microelectromech. Syst. 2006, 15, 1681.
30. M. Shimojo, A. Namiki, M. Ishikawa, R. Makino, K. Mabuchi, IEEE Sens. J. 2004, 4, 589.
31. J. Zhang, S. Y. Zhang, S. Y. Feng, Z. G. Jiang, Polym. Int. 2005, 54, 1175.
32. M.-J. Jiang, Z.-M. Dang, H.-P. Xu, Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 182902.
33. K. Autumn, Y. A. Liang, S. T. Hsieh, W. Zesch, W. P. Chan, T. W. Kenny, R. Fearing, R. J. Full, Nature 2000, 405, 681.
34. S. N. Gorb, R. G. Beutel, E. V. Gorb, Y. K. Jiao, V. Kastner, S. Niederegger, V. L. Popov, M. Scherge, U. Schwarz, W. Votsch, Integr. Comp. Biol. 2002, 42, 1127.
35. M. Spinner, G. Westhoff, S. N. Gorb, Sci. Rep. 2014, 4, 5481.
36. Y. Hosoyamada, T. Sakai, Anat. Embryol. 2005, 210, 1.
37. M. R. Maschmann, G. J. Ehlert, B. T. Dickinson, D. M. Phillips, C. W. Ray, G. W. Reich, J. W. Baur, Adv. Mater. 2014, 26, 3230.
38. O. Dangles, D. Pierre, C. Magal, F. Vannier, J. Casas, J. Exp. Biol. 2006, 209, 4363.
39. J. M. CAMHI, J. Exp. Biol. 1970, 52, 519.
40. S. Sterbing-D'Angelo, M. Chadha, C. Chiu, B. Falk, W. Xian, J. Barcelo, J. M. Zook, C. F. Moss, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 11291.
41. J. Park, Y. Lee, J. Hong, Y. Lee, M. Ha, Y. Jung, H. Lim, S. Y. Kim, H. Ko, ACS Nano 2014, 8, 12020.
42. Y. Y. Wu, H. Q. Yan, M. Huang, B. Messer, J. H. Song, P. D. Yang, Chem. Eur. J. 2002, 8, 1261.
43. L. E. Greene, M. Law, J. Goldberger, F. Kim, J. C. Johnson, Y. F. Zhang, R. J. Saykally, P. D. Yang, Angew. Chem. Int. Ed. 2003, 42, 3031.
44. Z. Y. Fan, J. G. Lu, Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 032111.
45. U. Ozgur, Y. I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M. A. Reshchikov, S. Dogan, V. Avrutin, S. J. Cho, H. Morkoc, J. Appl. Phys. 2005, 98, 041301.
46. J. Archard, Proc. R. Soc. London A 1957, 243, 190.
47. S. C. B. Mannsfeld, B. C. K. Tee, R. M. Stoltenberg, C. V. H. H. Chen, S. Barman, B. V. O. Muir, A. N. Sokolov, C. Reese, Z. N. Bao, Nat. Mater. 2010, 9, 859.
48. A. Mikrajuddin, F. G. Shi, H. K. Kim, K. Okuyama, Mater. Sci. Semicond. Process. 1999, 2, 321.
49. R. El Abdi, N. Benjemaa, Int. J. Syst. Appl., Eng. Dev. 2008, 2, 75.
50. K. H. Nam, I. H. Park, S. H. Ko, Nature 2012, 485, 221.
51. S. Kumar, W. A. Curtin, Mater. Today 2007, 10, 34.
52. P. J. Pauzauskie, P. Yang, Mater. Today 2006, 9, 36.
53. P. C. A. Kam, A. C. Kam, J. F. Thompson, Anaesthesia 1994, 49, 982.
54. J. Yang, J. Chen, Y. Liu, W. Q. Yang, Y. J. Su, Z. L. Wang, ACS Nano 2014, 8, 2649.
55. S. N. Cha, J. S. Seo, S. M. Kim, H. J. Kim, Y. J. Park, S. W. Kim, J. M. Kim, Adv. Mater. 2010, 22, 4726.
56. W. Z. Wu, X. N. Wen, Z. L. Wang, Science 2013, 340, 952.
57. C. F. Pan, L. Dong, G. Zhu, S. M. Niu, R. M. Yu, Q. Yang, Y. Liu, Z. L. Wang, Nat. Photonics 2013, 7, 752.
58. R. D. Kingsmith, D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 1993, 47, 1651.
59. Z. L. Wang, J. H. Song, Science 2006, 312, 242.
60. Y. Qin, X. D. Wang, Z. L. Wang, Nature 2008, 451, 809.
61. S. Xu, Y. Qin, C. Xu, Y. G. Wei, R. S. Yang, Z. L. Wang, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 366.
62. S. Wang, L. Lin, Z. L. Wang, Nano Energy 2015, 11, 436.
63. J. K. Otto, T. D. Brown, J. J. Callaghan, Exp. Mech. 1999, 39, 317.
64. J. Sirohi, I. Chopra, J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2000, 11, 246.
65. S. Y. Xu, Y. W. Yeh, G. Poirier, M. C. McAlpine, R. A. Register, N. Yao, Nano Lett. 2013, 13, 2393.
66. R. Zhu, D. Wang, S. Xiang, Z. Zhou, X. Ye, Nanotechnology 2008, 19, 285712.
67. N. Jalali, P. Woolliams, M. Stewart, P. M. Weaver, M. G. Cain, S. Dunn, J. Briscoe, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 10945.
68. Y. Mao, P. Zhao, G. McConohy, H. Yang, Y. Tong, X. Wang, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301624.
69. X.-S. Zhang, M.-D. Han, R.-X. Wang, F.-Y. Zhu, Z.-H. Li, W. Wang, H.-X. Zhang, Nano Lett. 2013, 13, 1168.
70. S. Yun, S. Park, B. Park, Y. Kim, S. K. Park, S. Nam, K.-U. Kyung, Adv. Mater. 2014, 26, 4474.