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News 高拉伸、可水洗、可穿戴的具备 多种传感能力的疏水应变传感器的制备

高拉伸、可水洗、可穿戴的具备 多种传感能力的疏水应变传感器的制备

日期: 2018-10-05
浏览次数: 172

abrication of HighlyStretchable, Washable, Wearable, Water-Repellent Strain Sensors withMulti-Stimuli Sensing Ability

高拉伸、可水洗、可穿戴的具备

多种传感能力的疏水应变传感器的制备

Xin Zhou, Li Zhu, Li Fan, HuaDeng,* and Qiang Fu*

应变传感器广泛应用于电子皮肤、人类运动监测、柔性电子设备、机器人等领域。应变传感器的重要性能指标包括灵敏度(GF)、工作应变范围(ε)、响应线性度等,虽然目前已经有大量的研究,但是都基本限制于一个研究体系只能制备出性能调节范围比较小的传感器:比如说高灵敏度低应变范围、中等灵敏度中等应变范围、低灵敏度高应变范围。本文利用硅烷偶联剂KH550遇水自聚形成脆性低聚物的特点,将不同含量比例的KH550和碳纳米管(CNT)混合作为导电层喷涂在弹性的室温固化硅橡胶(PDMS)基底上,得到了性能可以大范围调节的应变传感器。其中的一组传感器(0.1gCNT/0.3gKH550)具有可拉伸250%,线性响应,GF27.25,可忽略的迟滞效应和过冲效应,上千次的耐久性测试等优异性能。得到的传感器可以成功用于监测人体运动(手指弯曲、人体呼吸),同时具备耐水洗的能力(300W功率下可以超声水洗6次,每次30分钟,性能基本不下降)。此外,利用基底PDMS的受热膨胀效应以及遇不同溶剂发生不同程度的溶胀效应,本文制备出了可调节灵敏度的温度传感器和溶剂传感器。我们的制备过程简单方便,得到的传感器性能可调且性能多样,有助于应变传感器在未来工业化的应用。

高拉伸、可水洗、可穿戴的具备 多种传感能力的疏水应变传感器的制备

高拉伸、可水洗、可穿戴的具备 多种传感能力的疏水应变传感器的制备

高拉伸、可水洗、可穿戴的具备 多种传感能力的疏水应变传感器的制备


ACS Appl. Mater. Interfaces

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b11766



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